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CN115335481A - 粘合剂组合物、粘合剂以及粘合片 - Google Patents

粘合剂组合物、粘合剂以及粘合片 Download PDF

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CN115335481A CN202180024086.XA CN202180024086A CN115335481A CN 115335481 A CN115335481 A CN 115335481A CN 202180024086 A CN202180024086 A CN 202180024086A CN 115335481 A CN115335481 A CN 115335481A
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片冈贤一
形见普史
西野智哉
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Nitto Denko Corp
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Abstract

提供一种粘合剂组合物,其用于形成包含丙烯酸系聚合物的粘合剂。构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有:含芳香环的单体(A1)、以及具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)。在上述单体成分中,上述含芳香环的单体(A1)的含量为75重量%以上且99重量%以下,上述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量为1重量%以上且25重量%以下。

Description

粘合剂组合物、粘合剂以及粘合片
技术领域
本发明涉及粘合剂组合物、粘合剂以及粘合片。
本申请基于2020年3月24日申请的日本专利申请2020-052408号、2020年9月30日申请的日本专利申请2020-166426号和2021年3月23日申请的日本专利申请2021-049064号主张优先权,这些申请的全部内容作为参照而并入至本说明书中。
背景技术
粘合剂(也称为压敏粘接剂。以下同样。)在从家电制品到汽车、各种机械、电气装置、电子装置等各种产业领域中出于接合、固定、保护等目的而被广泛利用。作为粘合剂的用途的一例,可列举出在液晶显示装置、有机EL显示装置等之类的显示装置中将偏光薄膜、相位差薄膜、覆盖玻璃等透明覆盖构件、其它各种透明光学构件与其它构件接合的用途。作为涉及光学构件用的粘合剂的技术文献,可列举出专利文献1、2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-169382号公报
专利文献2:日本特开2017-128732号公报
发明内容
发明要解决的问题
此处,丙烯酸系粘合剂的折射率通常为1.47左右,与此相对,光学构件的折射率通常高,在该光学构件的接合中使用上述丙烯酸系粘合剂时,已知会由于两者的折射率差而在界面处发生反射。专利文献1、2提出了:通过使用具有多个芳香环的单体而使粘合剂的折射率为1.50以上、特别优选为1.51以上。但是,在光学构件中也有折射率为1.56以上、进而为1.60以上的构件,专利文献1、2记载的粘合剂对于这种高折射率的光学构件的接合的适应不能说是充分的。
因此,本发明目的在于,提供也适合于具有更高的折射率的光学构件的接合用途的粘合剂。相关的另一目的在于,提供能够形成该粘合剂的粘合剂组合物和包含上述粘合剂的粘合片。
用于解决问题的方案
根据本说明书,提供一种粘合剂组合物,其用于形成包含丙烯酸系聚合物的粘合剂。构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有含芳香环的单体(A1)。上述单体成分优选还含有具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)。上述单体成分中的上述含芳香环的单体(A1)的含量优选为75重量%以上且99重量%以下。上述单体成分中的上述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量优选为1重量%以上且25重量%以下。上述构成的粘合剂组合物通过使构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的含芳香环的单体(A1)的含量为上述范围,从而适合于形成折射率高的粘合剂。该粘合剂也可以优选用于例如折射率1.56以上的光学构件的接合。
需要说明的是,以下有时将含芳香环的单体(A1)记为“单体(A1)”,有时将具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)记为“单体(A2)”。
在此处公开的技术(包括粘合剂组合物、粘合剂和粘合片。以下同样。)的一些优选方式中,上述含芳香环的单体(A1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为10℃以下的单体。由此,即使增多单体成分中的单体(A1)的含量,也能够平衡良好地兼顾高折射率与对被粘物的密合性。需要说明的是,以下有时将单体的均聚物的Tg记为该单体的Tg。
在一些优选方式中,上述含芳香环的单体(A1)包含在1分子内具有2个以上芳香环的含芳香环的单体(以下也称为“含多个芳香环的单体”。)。通过使用含多个芳香环的单体,能够有效地提高粘合剂的折射率。含芳香环的单体(A1)可以仅包含1种含多个芳香环的单体(例如,均聚物的Tg为10℃以下的含多个芳香环的单体),也可以组合包含2种以上含多个芳香环的单体。
在一些优选方式中,上述在1分子内具有2个以上芳香环的单体包含具有2个芳香环借助连接基团而键合的结构部分的单体。具有这种结构部分的含多个芳香环的单体与例如具有2个芳香环直接化学键合的结构部分(例如联苯结构)来代替该结构部分的含多个芳香环的单体相比,有均聚物的Tg变得更低的倾向。根据含有该结构的含多个芳香环的单体的含芳香环的单体(A1),能够更加平衡良好地兼顾高折射率和对被粘物的密合性。
此处公开的粘合剂组合物优选还包含交联剂。通过交联剂的使用而对粘合剂赋予适度的内聚性,能够提高粘合片的制造、加工、保存、对被粘物的粘贴等时的处理性。
根据本说明书,提供一种粘合剂,其由此处公开的任一粘合剂组合物形成。该粘合剂通过使构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的含芳香环的单体(A1)的含量多,从而能够成为折射率高的粘合剂。根据此处公开的技术,能够实现折射率高于1.570(优选为1.575以上、例如1.580以上)的粘合剂。
在此处公开的粘合剂的一些方式中,该粘合剂优选满足以下条件中的至少一者:
(a)25℃下的储能模量G’(25)低于200kPa;以及
(b)50℃下的储能模量G’(50)低于40kPa。
显示该粘弹性特性的粘合剂能够成为高折射率、且容易与被粘物密合的粘合剂。
根据本说明书,提供一种粘合片,其包含由此处公开的任一粘合剂(可以是由此处公开的任一粘合剂组合物形成的粘合剂。)构成的粘合剂层。该粘合片可以优选以粘贴于构件(例如光学构件)的方式使用。
此处公开的粘合片的一些方式中,上述粘合剂层的雾度值优选为1.0%以下。这样具有透明性高的粘合剂层的粘合片适合于光学构件的接合用途。
需要说明的是,将本说明书所记载的各要素适当组合而成的技术方案也可以包含在本专利申请要求保护的范围内。
附图说明
图1为示意性示出一个实施方式的粘合片的构成的截面图。
图2为示意性示出另一实施方式的粘合片的构成的截面图。
图3为示意性示出另一实施方式的粘合片的构成的截面图。
具体实施方式
以下对本发明的适宜的实施方式进行说明。对于除本说明书中特别提及的事项以外的实施本发明所必需的事项,本领域技术人员可以基于本说明书中记载的关于发明的实施的教导和申请时的公知常识加以理解。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域的公知常识来实施。
需要说明的是,在以下的附图中,有时对发挥相同作用的构件/部位赋予相同的标记进行说明,重复的说明有时省略或简化。另外,附图中记载的实施方式为了清楚地说明本发明而进行了示意化,并不一定准确地表示实际提供的制品的尺寸、缩尺。
本说明书中,粘合剂的“基础聚合物”是指该粘合剂所含的橡胶状聚合物的主成分。上述橡胶状聚合物是指在室温附近的温度区域中显示橡胶弹性的聚合物。另外,本说明书中,“主成分”在没有特别说明的情况下是指以高于50重量%包含的成分。
本说明书中,“丙烯酸系聚合物”是指包含源自1分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体的单体单元作为构成该聚合物的单体单元的聚合物。以下,也将1分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体称为“丙烯酸系单体”。因此,本说明书中的丙烯酸系聚合物定义为包含源自丙烯酸系单体的单体单元的聚合物。作为丙烯酸系聚合物的典型例,可列举出构成该聚合物的单体成分中的高于50重量%(优选高于70重量%、例如高于90重量%)为丙烯酸系单体的丙烯酸系聚合物。
另外,本说明书中,“丙烯酸系单体”是指1分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体。此处,“(甲基)丙烯酰基”是统称丙烯酰基和甲基丙烯酰基的含义。因此,此处所说的丙烯酸系单体的概念中可包括具有丙烯酰基的单体(丙烯酸系单体)和具有甲基丙烯酰基的单体(甲基丙烯酸系单体)这两者。同样地,本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是统称丙烯酸和甲基丙烯酸的含义、“(甲基)丙烯酸酯”是统称丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的含义。其它类似用语也同样。
<粘合剂组合物>
此处公开的粘合剂组合物为可以形成包含丙烯酸系聚合物的粘合剂(优选为包含该丙烯酸系聚合物作为基础聚合物的粘合剂)的组合物即可,其形式没有特别限定。上述粘合剂组合物例如可以为以下各种形式:在有机溶剂中包含粘合剂形成成分的形式的溶剂型粘合剂组合物;以通过紫外线、辐射线等活性能量射线固化而形成粘合剂的方式制备的活性能量射线固化型粘合剂组合物;在水中分散有粘合剂形成成分的形式的水分散型粘合剂组合物;以加热熔融状态进行涂覆,冷却至室温附近时形成粘合剂的热熔型粘合剂组合物等。
此处公开的粘合剂组合物含有含芳香环的单体(A1)作为构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分。此处,本说明书中,“构成丙烯酸系聚合物的单体成分”是指在由该粘合剂组合物形成的粘合剂中构成丙烯酸系聚合物的重复单元的单体,无论是以事先形成的聚合物(可以为低聚物。)的形式包含于粘合剂组合物还是以未聚合的单体的形式包含于粘合剂组合物。即,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可以以聚合物、未聚合物、部分聚合物中的任一形式包含于上述粘合剂组合物。从粘合剂组合物的制备容易性等观点出发,在一些方式中,优选为以聚合物的形式包含实质上全部(例如95重量%以上、优选为99重量%以上)的单体成分的粘合剂组合物。
(单体(A1))
作为单体(A1),使用1分子中包含至少1个芳香环和至少1个烯属不饱和基团的化合物。作为单体(A1),可以单独使用该化合物的1种或组合使用2种以上。
作为上述烯属不饱和基团的例子,可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、(甲基)烯丙基等。从聚合反应性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酰基,从柔软性、粘合性的观点出发,更优选为丙烯酰基。从抑制粘合剂的柔软性降低的观点出发,作为单体(A1),优选使用1分子中所含的烯属不饱和基团数量为1的化合物(即,单官能单体)。
作为单体(A1)使用的化合物的1分子中所含的芳香环数量可以为1,也可以为2以上。上述芳香环数量的上限没有特别限制,例如可以为16以下。在一些方式中,从粘合剂组合物的制备容易性、粘合剂的透明性等观点出发,上述芳香环数量例如可以为12以下,优选为8以下,更优选为6以下,可以为5以下,可以为4以下,可以为3以下,也可以为2以下。
作为单体(A1)使用的化合物所具有的芳香环,可以为苯环(可以是构成联苯结构、芴结构的一部分的苯环。);萘环、茚环、薁环、蒽环、菲环的稠合环;等碳环,可以为吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、吡嗪环、三嗪环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、三唑环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、噻吩环;等杂环。上述杂环中作为成环原子而包含的杂原子例如可以为选自由氮、硫和氧组成的组中的1种或2种以上。在一些方式中,构成上述杂环的杂原子可以为氮和硫中的一者或两者。单体(A1)例如也可以具有如二萘并噻吩结构那样的、1个或2个以上碳环与1个或2个以上杂环稠合而成的结构。
上述芳香环(优选为碳环)可以在成环原子上具有1个或2个以上取代基,也可以不具有取代基。具有取代基时,作为该取代基,可例示出烷基、烷氧基、芳氧基、羟基、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子等)、羟烷基、羟烷基氧基、环氧丙氧基等,但不限定于这些。在包含碳原子的取代基中,该取代基所含的碳原子数量优选为1~4,更优选为1~3,例如可以为1或2。在一些方式中,上述芳香环可以是在成环原子上不具有取代基、或具有选自由烷基、烷氧基和卤素原子(例如溴原子)组成的组中的1个或2个以上取代基的芳香环。需要说明的是,单体(A1)所具有的芳香环在其成环原子上具有取代基是指该芳香环具有除包含烯属不饱和基团的取代基以外的取代基。
芳香环与烯属不饱和基团可以直接键合,也可以借助连接基团而键合。上述连接基团例如可以是包含选自亚烷基、氧亚烷基、聚(氧亚烷)基、苯基、烷基苯基、烷氧基苯基、这些基团中的1个或2个以上氢原子被羟基取代而成的结构的基团(例如、羟基亚烷基)、氧基(-O-基)、硫代氧基(-S-基)等中的1种或2种以上结构的基团。在一些方式中,可以优选采用芳香环与烯属不饱和基团直接键合或借助选自由亚烷基、氧亚烷基和聚(氧亚烷)基组成的组中的连接基团而键合的结构的含芳香环的单体。上述亚烷基和上述氧亚烷基中的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,例如可以为1或2。上述聚(氧亚烷)基中的氧亚烷基单元的重复数例如可以为2~3。
作为可以优选用作单体(A1)的化合物的例子,可列举出含芳香环的(甲基)丙烯酸酯和含芳香环的乙烯基化合物。含芳香环的(甲基)丙烯酸酯和含芳香环的乙烯基化合物分别可以单独使用1种或组合使用2种以上。也可以组合使用1种或2种以上含芳香环的(甲基)丙烯酸酯与1种或2种以上含芳香环的乙烯基化合物。
在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(A1)的含量例如可以为70重量%以上或高于70重量%,为75重量%以上是适当的,从容易得到更高的折射率的观点出发,优选为80重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。上述单体成分中的单体(A1)的含量典型地为低于100重量%,从平衡良好地兼顾高折射率与被粘物的密合性的观点出发,约99重量%以下是有利的,优选为98重量%以下,更优选为96重量%以下,可以为93重量%以下,也可以为90重量%以下。在一些方式中,从容易实现更高的粘合特性和/或光学特性(例如透明性)的观点出发,上述单体成分中的单体(A1)的含量可以低于90重量%,可以低于85重量%,也可以低于80重量%。
在此处公开的技术的一些方式中,作为单体(A1),从容易得到高的高折射率化效果的方面出发,可以优选采用1分子中具有2个以上芳香环(优选为碳环)的单体。作为1分子内具有2个以上芳香环的单体(含多个芳香环的单体)的例子,可列举出:具有2个以上非稠合芳香环借助连接基团键合而成的结构的单体、具有2个以上非稠合芳香环直接(即,不借助其它原子)化学键合而成的结构的单体、具有稠合芳香环结构的单体、具有芴结构的单体、具有二萘并噻吩结构的单体、具有二苯并噻吩结构的单体等。含多个芳香环的单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
上述连接基团例如可以为氧基(-O-)、硫代氧基(-S-)、氧亚烷基(例如-O-(CH2)n-基,此处n为1~3、优选为1)、硫代氧亚烷基(例如-S-(CH2)n-基,此处n为1~3、优选为1)、直链亚烷基(即-(CH2)n-基,此处n为1~6、优选为1~3)、上述氧亚烷基、上述硫代氧亚烷基和上述直链亚烷基中的亚烷基被部分卤代或完全卤代而成的基团等。从粘合剂的柔软性等观点出发,作为上述连接基团的适宜例,可列举出氧基、硫代氧基、氧亚烷基和直链亚烷基。作为具有2个以上非稠合芳香环借助连接基团键合而成的结构的单体的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸苯氧基苄酯(例如(甲基)丙烯酸间苯氧基苄酯)、(甲基)丙烯酸硫代苯氧基苄酯、(甲基)丙烯酸苄基苄酯等。
上述具有2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的单体例如可以为含联苯结构的(甲基)丙烯酸酯、含三苯基结构的(甲基)丙烯酸酯、含乙烯基的联苯等。作为具体例,可列举出邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸联苯甲酯等。
作为上述具有稠合芳香环结构的单体的例子,可列举出含萘环的(甲基)丙烯酸酯、含蒽环的(甲基)丙烯酸酯、含乙烯基的萘、含乙烯基的蒽等。作为具体例,可列举出(甲基)丙烯酸1-萘基甲酯(别名:(甲基)丙烯酸1-萘甲酯)、羟基乙基化β-萘酚丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-萘乙酯、丙烯酸2-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(4-甲氧基-1-萘氧基)乙酯等。
作为上述具有芴结构的单体的具体例,可列举出9,9-双(4-羟基苯基)芴(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,具有芴结构的单体包含2个苯环直接化学键合而成的结构部分,因此包括在上述具有2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的单体的概念中。
作为上述具有二萘并噻吩结构的单体,可列举出含(甲基)丙烯酰基的二萘并噻吩、含乙烯基的二萘并噻吩、含(甲基)烯丙基的二萘并噻吩等。作为具体例,可列举出(甲基)丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(例如在二萘并噻吩环的5位或6位键合有CH2CH(R1)C(O)OCH2-的结构的化合物。此处,R1为氢原子或甲基。)、(甲基)丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩(例如在二萘并噻吩环的5位或6位键合有CH2CH(R1)C(O)OCH(CH3)-或CH2CH(R1)C(O)OCH2CH2-的结构的化合物。此处,R1为氢原子或甲基。)、乙烯基二萘并噻吩(例如在萘并噻吩环的5位或6位键合有乙烯基的结构的化合物)、(甲基)烯丙氧基二萘并噻吩等。需要说明的是,具有二萘并噻吩结构的单体由于包含萘结构、另外也由于具有噻吩环与2个萘结构稠合而成的结构,因此包括在上述具有稠合芳香环结构的单体的概念中。
作为具有上述二苯并噻吩结构的单体,可列举出含(甲基)丙烯酰基的二苯并噻吩、含乙烯基的二苯并噻吩等。需要说明的是,具有二苯并噻吩结构的单体由于具有噻吩环与2个苯环稠合而成的结构,因此包括在上述具有稠合芳香环结构的单体的概念中。
需要说明的是,二萘并噻吩结构和二苯并噻吩结构均不属于2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构。
作为此处公开的技术中的单体(A1),也可以使用1分子中具有1个芳香环(优选为碳环)的单体。1分子中具有1个芳香环的单体例如能够有助于粘合剂的柔软性的提高、粘合特性的调整、透明性的提高等。在一些方式中,从粘合剂的折射率提高的观点出发,1分子中具有1个芳香环的单体优选与含多个芳香环的单体组合使用。
作为1分子中具有1个芳香环的单体的例子,可列举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲氧基苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、乙氧基化苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丁酯、甲酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸氯苄酯等含碳芳香环的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-(4,6-二溴-2-仲丁基苯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(4,6-二溴-2-异丙基苯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸6-(4,6-二溴-2-仲丁基苯氧基)己酯、(甲基)丙烯酸6-(4,6-二溴-2-异丙基苯氧基)己酯、丙烯酸2,6-二溴-4-壬基苯酯、丙烯酸2,6-二溴-4-十二烷基苯酯等含溴取代芳香环的(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯等含碳芳香环的乙烯基化合物;N-乙烯基吡啶、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑等在杂芳香环上具有乙烯基取代基的化合物;等。
作为单体(A1),也可以使用在如上所述的各种含芳香环的单体中的烯属不饱和基团与芳香环之间夹有氧亚乙基链的结构的单体。这种在烯属不饱和基团与芳香环之间夹有氧亚乙基链的单体可以作为原单体的乙氧基化物来把握。上述氧亚乙基链中的氧亚乙基单元(-CH2CH2O-)的重复数典型地为1~4,优选为1~3,更优选为1~2,例如为1。作为乙氧基化的含芳香环的单体的具体例,可列举出乙氧基化邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甲酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
单体(A1)中的含多个芳香环的单体的含量没有特别限制,例如可以为5重量%以上、25重量%以上、40重量%以上。在一些方式中,单体(A1)中的含多个芳香环的单体的含量例如可以为50重量%以上,从容易得到更高的折射率的观点出发,优选为70重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。也可以是单体(A1)的实质上100重量%为含多个芳香环的单体。即,作为单体(A1),可以仅使用1种或2种以上含多个芳香环的单体。另外,在一些方式中,例如考虑到高折射率与对被粘物的密合性的平衡,单体(A1)中的含多个芳香环的单体的含量可以低于100重量%,可以为98重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,可以为70重量%以下,可以为65重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,也可以为10重量%以下。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的含多个芳香环的单体的含量例如可以高于35重量%,从容易得到更高的折射率的观点出发,高于50重量%是有利的,优选高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。考虑到高折射率与对被粘物的密合性的平衡,上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量设为约99重量%以下是有利的,优选设为98重量%以下,更优选设为96重量%以下,可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为85重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。在一些方式中,从容易实现更高的粘合特性和/或光学特性(例如透明性)的观点出发,上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量可以为70重量%以下,可以为60重量%以下,可以为50重量%以下,可以为40重量%以下。
在此处公开的技术的一些方式中,可以优选采用高折射率单体作为单体(A1)的至少一部分。此处,“高折射率单体”是指其折射率例如为约1.510以上、优选为约1.530以上、更优选为约1.550以上的单体。高折射率单体的折射率的上限没有特别限制,从粘合剂组合物的制备容易性、与适合作为粘合剂的柔软性的兼顾容易性的观点出发,例如为3.000以下,可以为2.500以下,可以为2.000以下,可以为1.900以下,可以为1.800以下,也可以为1.700以下。高折射率单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
需要说明的是,单体的折射率使用阿贝折射计在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。作为阿贝折射计,可以使用ATAGO公司制的型号“DR-M4”或其相当品。由制造商等提供了25℃下的折射率的标称值的情况下,可以采用该标称值。
作为上述高折射率单体,可以从此处公开的含芳香环的单体(A1)的概念所包含的化合物(例如上述例示的化合物和化合物组)中适当采用具有符合的折射率的物质。作为具体例,可列举出丙烯酸间苯氧基苄酯(折射率:1.566、均聚物的Tg:-35℃)、丙烯酸1-萘基甲酯(折射率:1.595、均聚物的Tg:31℃)、乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯(氧亚乙基单元的重复数:1、折射率:1.578)、丙烯酸苄酯(折射率(nD20):1.519、均聚物的Tg:6℃)、丙烯酸苯氧基乙酯(折射率(nD20):1.517、均聚物的Tg:2℃)、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(折射率:1.510、均聚物的Tg:-35℃)、6-丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(6MDNTA、折射率:1.75)、6-甲基丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(6MDNTMA、折射率:1.726)、5-丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩(5EDNTA、折射率:1.786)、6-丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩(6EDNTA、折射率:1.722)、6-乙烯基二萘并噻吩(6VDNT、折射率:1.802)、5-乙烯基二萘并噻吩(简称:5VDNT、折射率:1.793)等,但不限定于这些。
单体(A1)中的高折射率单体(即,折射率为约1.510以上、优选为约1.530以上、更优选为约1.550以上的含芳香环的单体)的含量例如可以为50重量%以上,从容易得到更高的折射率的观点出发,优选为70重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。也可以是单体(A1)的实质上100重量%为高折射率单体。另外,在一些方式中,例如从平衡良好地兼顾高折射率与对被粘物的密合性的观点出发,单体(A1)中的高折射率单体的含量可以低于100重量%,可以为98重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为65重量%以下。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的高折射率单体的含量例如可以高于35重量%,从容易得到更高的折射率的观点出发,高于50重量%是有利的,优选高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。从平衡良好地兼顾高折射率与对被粘物的密合性的观点出发,上述单体成分中的高折射率单体的含量为99重量%以下是有利的,优选设为98重量%以下,更优选设为96重量%以下,可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为85重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。
在此处公开的技术的一些优选方式中,采用均聚物的Tg为10℃以下(优选为5℃以下或0℃以下、更优选为-10℃以下、进一步优选为-20℃以下、例如-25℃以下)的含芳香环的单体(以下有时记为“单体L”。)作为单体(A1)的至少一部分。若增多单体成分中的含芳香环的单体(A1)(特别是相当于上述含多个芳香环的单体和高折射率单体的一者或两者的含芳香环的单体(A1))的含量,则粘合剂的储能模量G’通常有上升的倾向,通过采用单体L作为该单体(A1)的一部分或全部,能够抑制储能模量G’的上升。由此,能够更良好地维持适合于对被粘物的密合的柔软性并且提高折射率。单体L的Tg的下限没有特别限制。考虑到与折射率提高效果的平衡,在一些方式中,单体L的Tg例如可以为-70℃以上,可以为-55℃以上,也可以为-45℃以上。单体L可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为单体L,可以从此处公开的含芳香环的单体(A1)的概念所包含的化合物(例如上述例示的化合物和化合物组)中适当采用具有符合的Tg的物质。作为可用作单体L的含芳香环的单体的一个适宜例,可列举出丙烯酸间苯氧基苄酯(均聚物的Tg:-35℃)。作为另一适宜例,可列举出苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(均聚物的Tg:-35℃)。
单体(A1)中的单体L的含量例如可以为50重量%以上,从进一步提高柔软性的观点出发,优选为60重量%以上,可以为70重量%以上,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。也可以是单体(A1)的实质上100重量%为单体L。另外,在一些方式中,例如从平衡良好地兼顾高折射率与对被粘物的密合性的观点出发,单体(A1)中的单体L的含量可以低于100重量%,可以为98重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为65重量%以下。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体L的含量例如可以高于35重量%,从折射率提高的观点出发,高于50重量%是有利的,优选高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。从平衡良好地兼顾高折射率与对被粘物的密合性的观点出发,上述单体成分中的单体L的含量设为约99重量%以下是有利的,优选设为98重量%以下,更优选设为96重量%以下,可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为85重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。
在一些方式中,从粘合剂的柔软性的观点出发,基于单体(A1)的组成的玻璃化转变温度TgA1为约20℃以下是适当的,优选为10℃以下(例如5℃以下),更优选为0℃以下,进一步优选为-10℃以下,可以为-20℃以下,也可以为-25℃以下。玻璃化转变温度TgA1的下限没有特别限制。考虑到与折射率提高效果的平衡,在一些方式中,玻璃化转变温度TgA1例如可以为-70℃以上,可以为-55℃以上,也可以为-45℃以上。此处公开的技术也可以以玻璃化转变温度TgA1为例如-40℃以上、-35℃以上、-33℃以上、-30℃以上、或-25℃以上的方式适宜地实施。
此处,基于单体(A1)的组成的玻璃化转变温度TgA1是指:仅基于构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(A1)的组成,利用后述Fox式求出的Tg。玻璃化转变温度TgA1可以仅以构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(A1)为对象,应用Fox式,根据被用作单体(A1)的各含芳香环的单体的均聚物的玻璃化转变温度和各含芳香环的单体在单体(A1)的总量中所占的重量分数来算出。在仅使用1种单体作为单体(A1)的方式中,该单体的均聚物的Tg与玻璃化转变温度TgA1一致。
在一些方式中,作为含芳香环的单体(A1),可以组合使用单体L(即,均聚物的Tg为10℃以下、优选为5℃以下或0℃以下、更优选为-10℃以下、进一步优选为-20℃以下、例如为-25℃以下的含芳香环的单体)与Tg高于10℃的单体H。单体H的Tg例如可以高于10℃,可以高于15℃,也可以高于20℃。通过组合使用单体L与单体H,在单体成分中的含芳香环的单体(A1)的含量多的粘合剂中,能够以更高的水平兼顾该粘合剂的高折射率化与适合于对被粘物的密合的柔软性。单体L与单体H的使用量比可以以适宜地显现该效果的方式进行设定,没有特别限定。例如,优选以满足上述任一玻璃化转变温度TgA1的方式设定单体L与单体H的使用量比。
在一些方式中,含芳香环的单体(A1)可以优选选自不包含2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构(例如联苯结构)的化合物。例如优选为由包含2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的化合物的含量低于5重量%(更优选低于3重量%、可以为0重量%。)的组成的单体成分构成的丙烯酸系聚合物。从实现更加平衡良好地兼顾高折射率与对被粘物的密合性的粘合剂的观点出发,这样地限制包含2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的化合物的使用量可以是有利的。
(单体(A2))
此处公开的技术中的单体(A2)为属于具有羟基的单体(含羟基单体)和具有羧基的单体(含羧基单体)的至少一者的单体。上述含羟基单体为1分子内具有至少1个羟基和至少1个烯属不饱和基团的化合物。上述含羧基单体为1分子内包含至少1个羧基和至少1个烯属不饱和基团的化合物。单体(A2)能够有助于用于向丙烯酸系聚合物中导入交联点、或对粘合剂赋予适度的内聚性。单体(A2)可以单独使用1种或组合使用2种以上。单体(A2)典型地为不含有芳香环的单体。
作为单体(A2)所具有的烯属不饱和基团的例子,可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、(甲基)烯丙基等。从聚合反应性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酰基,从柔软性、粘合性的观点出发,更优选为丙烯酰基。从抑制粘合剂的柔软性降低的观点出发,作为单体(A2),优选使用1分子中所含的烯属不饱和基团数量为1的化合物(即,单官能单体)。
作为含羟基单体的例子,可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,但不限定于这些。作为可优选使用的含羟基单体的例子,可列举出丙烯酸4-羟基丁酯(Tg:-40℃)和丙烯酸2-羟基乙酯(Tg:-15℃)。从室温区域中的柔软性提高的观点出发,更优选为Tg更低的丙烯酸4-羟基丁酯。优选的一个方式中,可以是单体(A2)的50重量%以上(例如高于50重量%、高于70重量%或高于85重量%)为丙烯酸4-羟基丁酯。含羟基单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
在使用含羟基单体作为单体(A2)的一些方式中,上述含羟基单体可以是选自不具有甲基丙烯酰基的化合物中的1种或2种以上。作为不具有甲基丙烯酰基的含羟基单体的适宜例,可列举出上述各种丙烯酸羟基烷基酯。例如,优选作为单体(A2)使用的含羟基单体中的高于50重量%、高于70重量%或高于85重量%为丙烯酸羟基烷基酯。通过丙烯酸羟基烷基酯的使用,能够向丙烯酸系聚合物中导入有助于提供交联点、赋予适度的内聚性的羟基,且与仅使用对应的甲基丙烯酸羟基烷基酯的情况相比,容易得到室温区域中的柔软性、粘合性良好的粘合剂。
作为含羧基单体的例子,可列举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯等丙烯酸系单体、以及衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等,但不限定于这些。作为可优选使用的含羧基单体的例子,可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸。含羧基单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。也可以组合使用含羟基单体和含羧基单体。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(A2)的含量没有特别限制,可以根据目的进行设定。在一些方式中,上述单体(A2)的含量例如可以为0.01重量%以上、0.1重量%以上或0.5重量%以上。从得到更高的使用效果的观点出发,在一些方式中,上述单体(A2)的含量优选设为1重量%以上,可以设为2重量%以上,也可以设为4重量%以上。单体成分中的单体(A2)的含量的上限以与单体(A1)的含量的合计不超过100重量%的方式进行设定。在一些方式中,上述单体(A2)的含量例如设为30重量%以下或25重量%以下是适当的,从相对地增多单体(A1)的含量而使高折射率化容易的观点出发,优选设为20重量%以下,更优选设为15重量%以下,可以低于12重量%,可以低于10重量%,也可以低于7重量%。
在使用含羟基单体作为单体(A2)的方式中,单体成分中的含羟基单体的含量没有特别限制,例如可以为0.01重量%以上(优选为0.1重量%以上、更优选为0.5重量%以上)。在一些方式中,上述含羟基单体的含量优选设为上述单体成分的1重量%以上,可以设为2重量%以上,也可以设为4重量%以上。单体成分中的含羟基单体的含量的上限以与单体(A1)的含量的合计不超过100重量%的方式进行设定,例如设为30重量%以下或25重量%以下是适当的,从使单体(A1)的含量相对增多而使高折射率化容易的观点出发,优选设为20重量%以下,更优选设为15重量%以下,可以低于12重量%,可以低于10重量%,也可以低于7重量%。
在使用含羧基单体作为单体(A2)的方式中,单体成分中的含羧基单体的含量没有特别限制,例如可以为0.01重量%以上(优选为0.1重量%以上、更优选为0.3重量%以上)。在一些方式中,上述含羧基单体的含量可以设为1重量%以上,可以设为2重量%以上,也可以设为4重量%以上。单体成分中的含羧基单体的含量的上限以与单体(A1)的使用量的合计不超过100重量%的方式进行设定,例如设为30重量%以下或25重量%以下是适当的,从使单体(A1)的含量相对增多而使高折射率化容易的观点出发,优选设为20重量%以下,更优选设为15重量%以下,可以低于12重量%,也可以低于10重量%。在一些方式中,从粘合剂的柔软性提高的观点出发,上述含羧基单体的含量设为低于7重量%是有利的,优选设为低于5重量%,可以设为低于3重量%,可以设为低于1重量%,也可以设为低于0.5重量%。此处公开的技术例如可以优选以仅使用含羟基单体作为单体(A2)的方式、即不使用含羧基单体的方式实施。
在此处公开的技术的一些方式中,关于构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(A1)与单体(A2)的合计含量,从容易适宜地发挥这些单体的效果的观点出发,例如可以为76重量%以上,优选为81重量%以上,可以为86重量%以上,可以为91重量%以上,可以为96重量%以上,可以为99重量%以上,也可以实质上为100重量%。
(单体A3)
构成丙烯酸系聚合物的单体成分根据需要也可以包含除上述单体(A1)和上述单体(A2)以外的单体。作为这种任意成分的一例,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯(以下也称为“单体(A3)”。)。单体(A3)可以有助于调整粘合剂的柔软性、改善粘合剂内的相容性。
作为单体(A3),可以优选使用在酯末端具有碳原子数1~20的(即,C1-20的)直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等,但不限定于这些。
在一些方式中,可以优选采用均聚物的Tg为-20℃以下(更优选为-40℃以下、例如-50℃以下)的(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体(A3)的至少一部分。这种低Tg的(甲基)丙烯酸烷基酯可以有助于提高粘合剂的柔软性。上述(甲基)丙烯酸烷基酯的Tg的下限没有特别限制,例如可以为-85℃以上,可以为-75℃以上,可以为-65℃以上,也可以为-60℃以上。作为上述低Tg(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例,可列举出丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、丙烯酸异壬酯(iNA)等。
在使用单体(A3)的一些方式中,从柔软性、粘合性等观点出发,优选上述单体(A3)的至少一部分为丙烯酸烷基酯。例如,优选单体(A3)中的50重量%以上(更优选为75重量%以上、进一步优选为90重量%以上)为丙烯酸烷基酯。也可以是仅使用1种或2种以上丙烯酸烷基酯作为单体(A3),不使用甲基丙烯酸烷基酯的方式。
在单体成分包含(甲基)丙烯酸烷基酯的方式中,单体成分中的(甲基)丙烯酸烷基酯的含量可以以适当地发挥其使用效果的方式进行设定。在一些方式中,上述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量例如可以为1重量%以上,可以为3重量%以上,可以为5重量%以上,也可以为8重量%以上。单体成分中的单体(A3)的含量的上限以与单体(A1)、(A2)的含量的合计不超过100重量%的方式进行设定。在一些方式中,上述单体(A3)的含量例如可以为24重量%以下。通常(甲基)丙烯酸烷基酯的折射率较低,因此,为了高折射率化,限制单体成分中的单体(A3)的含量、使单体(A1)的含量相对增多是有利的。从该观点出发,单体(A3)的含量低于单体成分的23重量%是适当的,优选低于20重量%,更优选低于17重量%,可以低于12重量%,可以低于7重量%,可以低于3重量%,也可以低于1重量%。此处公开的技术可以优选以实质上不使用单体(A3)的方式实施。
(其它单体)
构成丙烯酸系聚合物的单体成分根据需要也可以包含除上述单体(A1)、(A2)、(A3)以外的单体(以下称为“其它单体”。)。上述其它单体例如可以出于丙烯酸系聚合物的Tg调整、粘合性能的调整、粘合剂层内的相容性的改善等目的而使用。上述其它单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为上述其它单体的例子,可列举出具有除羟基和羧基以外的官能团的单体(含官能团的单体)。例如,作为能够提高粘合剂的内聚力、耐热性的其它单体,可列举出含磺酸基单体、含磷酸基单体、含氰基单体等。另外,作为能够向丙烯酸系聚合物中导入可成为交联基点的官能团、或者有助于提高与被粘物的密合力、粘合剂层内的相容性的改善的单体,可列举出含酰胺基单体(例如(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等)、含氨基单体(例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯等)、具有含氮原子的环的单体(例如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基吗啉等)、含酰亚胺基单体、含环氧基单体、含酮基单体、含异氰酸酯基单体、含烷氧基甲硅烷基单体等。需要说明的是,具有含氮原子的环的单体之中,例如有N-乙烯基-2-吡咯烷酮这样的也属于含酰胺基单体的物质。对于上述具有含氮原子的环的单体与含氨基单体的关系也同样。
作为除上述含官能团的单体以外能够使用的其它单体,可列举出乙酸乙烯酯等乙烯酯系单体;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等含非芳香族性环的(甲基)丙烯酸酯;乙烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体;氯乙烯等含氯单体;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯等含烷氧基单体;甲基乙烯醚等乙烯醚系单体;等。作为可以出于粘合剂的柔软性提高等目的而使用的其它单体的一个适宜例,可列举出丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯(别名:丙烯酸乙基卡必醇酯、均聚物的Tg:-67℃)。
使用上述其它单体时,其使用量没有特别限制,可以在单体成分的总量不超过100重量%的范围内适当设定。从容易发挥由单体(A1)的使用带来的折射率提高效果的观点出发,单体成分中的上述其它单体的含量设为约23重量%以下(例如0~23重量%)是适当的,设为约10重量%以下(例如0~10重量%)是有利的,优选为约5重量%以下,例如为约1重量%以下。此处公开的技术可以优选以单体成分实质上不包含上述其它单体的方式实施。
在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可以是将含甲基丙烯酰基单体的使用量抑制为规定以下的组成。单体成分中的含甲基丙烯酰基单体的使用量例如可以低于5重量%,可以低于3重量%,可以低于1重量%,也可以低于0.5重量%。从实现平衡良好地兼顾柔软性、粘合性与高折射率的粘合剂的观点出发,这样限制含甲基丙烯酰基单体的使用量可以是有利的。构成丙烯酸系聚合物的单体成分也可以是不包含含甲基丙烯酰基单体的组成(例如仅包含含丙烯酰基单体的组成)。
在一些方式中,对于构成丙烯酸系聚合物的单体成分,从抑制粘合剂的着色或变色(例如黄变)的观点出发,优选限制含羧基单体的使用量。单体成分中的含羧基单体的使用量例如可以低于1重量%,优选低于0.5重量%,更优选低于0.3重量%,可以低于0.1重量%,也可以低于0.05重量%。从抑制可能接触或接近此处公开的粘合剂而配置的金属材料(例如可能存在于被粘物上的金属布线、金属膜等)的腐蚀的观点出发,这样限制含羧基单体的使用量也是有利的。此处公开的技术可以优选以构成丙烯酸系聚合物的单体成分不含有含羧基单体的方式实施。
出于同样的理由,在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分优选限制具有酸性官能团(除羧基以外还包括磺酸基、磷酸基等。)的单体的使用量。作为该方式的单体成分中的含酸性官能团的单体的使用量,可以应用上述含羧基单体的优选使用量。此处公开的技术片可以优选以上述单体成分不含有含酸性基团的单体的方式(即丙烯酸系聚合物为无酸的方式)实施。
(玻璃化转变温度TgT)
构成丙烯酸系聚合物的单体成分优选具有基于该单体成分的组成的玻璃化转变温度TgT为约15℃以下的组成。在一些方式中,上述玻璃化转变温度TgT优选为10℃以下,更优选为0℃以下,进一步优选为-10℃以下,可以为-20℃以下,可以为-25℃以下,也可以为-28℃以下。玻璃化转变温度TgT低时,从粘合剂的柔软性提高的观点出发,可以是有利的。另外,玻璃化转变温度TgT例如可以为-60℃以上,从使粘合剂的高折射率化容易的观点出发,优选为-50℃以上,更优选为高于-45℃,也可以高于-40℃。
此处,玻璃化转变温度TgT在没有特别说明的情况下,是指基于上述单体成分的组成,利用Fox式求出的玻璃化转变温度。Fox式如以下所示,是共聚物的Tg与构成该共聚物的单体各自均聚而成的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
上述Fox式中,Tg表示共聚物的玻璃化转变温度(单位:K)、Wi表示该共聚物中的单体i的重量分数(重量基准的共聚比率)、Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。
作为用于计算Tg的均聚物的玻璃化转变温度,使用“Polymer Handbook”(第3版、John Wiley&Sons,Inc.,1989年)等公知资料中记载的值。对于上述Polymer Handbook中记载了多种值的单体,采用最高的值。公知资料中未记载均聚物的Tg的情况下,采用通过日本特开2007-51271号公报中记载的测定方法得到的值。
(丙烯酸系聚合物的制备方法)
在此处公开的技术中,得到由这种单体成分构成的丙烯酸系聚合物的方法没有特别限定,可以适当采用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、光聚合法等已知作为丙烯酸系聚合物的合成手法的各种聚合方法。例如,可以优选采用溶液聚合法。进行溶液聚合时的聚合温度可以根据使用的单体和溶剂的种类、聚合引发剂的种类等适当选择,例如可以设为20℃~170℃左右(典型地为40℃~140℃左右)。
溶液聚合中使用的溶剂(聚合溶剂)可以从以往公知的有机溶剂中适当选择。例如可以使用选自甲苯等芳香族化合物类(典型地为芳香族烃类);乙酸乙酯等乙酸酯类;己烷、环己烷等脂肪族或脂环式烃类;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃类;异丙醇等低级醇类(例如碳原子数1~4的一元醇类);叔丁基甲基醚等醚类;甲乙酮等酮类;等中的任1种溶剂、或2种以上的混合溶剂。
聚合中使用的引发剂可以根据聚合方法的种类从以往公知的聚合引发剂中适当选择。例如可以优选使用2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)等偶氮系聚合引发剂中的1种或2种以上。作为聚合引发剂的其它例子,可列举出:过硫酸钾等过硫酸盐;过氧化苯甲酰、过氧化氢等过氧化物系引发剂;苯基取代乙烷等取代乙烷系引发剂;芳香族羰基化合物;等。作为聚合引发剂的进一步的其它例子,可列举出基于过氧化物与还原剂的组合的氧化还原系引发剂。聚合引发剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。聚合引发剂的使用量为通常的使用量即可,例如可以从相对于单体成分100重量份为约0.005~1重量份左右(典型地为约0.01~1重量份左右)的范围中选择。
上述聚合中,根据需要可以使用以往公知的各种链转移剂。例如可以使用正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙酸、α-硫代甘油等硫醇类。或者,也可以使用不含硫原子的链转移剂(非硫系链转移剂)。作为非硫系链转移剂的例子,可列举出:N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺等苯胺类;α-蒎烯、萜品油烯等萜类;α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体等苯乙烯类;等。链转移剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。使用链转移剂时的使用量相对于单体原料100重量份可以设为例如约0.01~1重量份左右。
上述丙烯酸系聚合物的重均分子量(Mw)没有特别限定,例如可以为约10×104~500×104的范围。从粘合性能的观点出发,丙烯酸系聚合物的Mw优选处于约20×104~400×104(更优选为约30×104~150×104、例如约50×104~130×104)的范围。
此处,丙烯酸系聚合物的Mw可以利用凝胶渗透色谱(GPC)进行聚苯乙烯换算而求出。具体而言,可以使用商品名“HLC-8220GPC”(东曹株式会社制)作为GPC测定装置,按照下述条件进行测定并求出。
[GPC的测定条件]
样品浓度:0.2重量%(四氢呋喃溶液)
样品注入量:10μL
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流量(流速):0.6mL/分钟
柱温度(测定温度):40℃
柱:
样品柱:商品名“TSKguardcolumn SuperHZ-H”1根+商品名“TSKgel SuperHZM-H”2根(东曹株式会社制)
参比柱:商品名“TSKgel SuperH-RC”1根(东曹株式会社制)
检测器:差示折射计(RI)
标准试样:聚苯乙烯
(增塑化材料)
在此处公开的粘合剂组合物的一些方式中,该粘合剂组合物除包含如上所述的丙烯酸系聚合物之外还可以包含分子量低于该丙烯酸系聚合物的增塑化材料作为根据期望而使用的添加剂。通过增塑化材料的使用,能够提高粘合剂层的柔软性、提高对被粘物的密合性、粘合片整体的柔软性、对变形的追随性。作为增塑化材料,从粘合剂层内的相容性、透明性的观点出发,可以优选采用有机材料。增塑化材料可以是也可用作后述添加剂(HRO)的材料。
增塑化材料的分子量只要低于上述丙烯酸系聚合物即可,没有特别限定。在一些方式中,从容易显现增塑化效果的观点出发,增塑化材料的分子量为30000以下是适当的,为25000以下是有利的,优选低于10000(例如低于5000)。更优选低于3000(例如低于1000),可以低于800,可以低于600,可以低于500,也可以低于400。增塑化材料的分子量不过大时,从粘合剂层内的相容性提高等观点出发,可以是有利的。另外,从容易发挥充分的增塑化效果的观点出发,增塑化材料的分子量为130以上是适当的,优选为150以上,可以为170以上,可以为200以上,可以为250以上,也可以为300以上。增塑化材料的分子量不过低时,从粘合片的耐热性能、抑制被粘物的污染的观点出发也是优选的。在一些方式中,增塑化材料的分子量可以为500以上,可以为1000以上,也可以为2000以上。
可成为增塑化材料的选项的化合物的非限定例子包括:可用作单体(A1)的化合物(例如具有苄基、苯氧基、萘基等芳香环的(甲基)丙烯酸酯、具有芴结构的单体、具有二萘并噻吩结构的单体、具有二苯并噻吩结构的单体等);包含可用作单体(A1)的化合物作为单体单元的低聚物;从可用作单体(A1)的化合物中将具有烯属不饱和基团的部分去除并替换为氢原子或不具有烯属不饱和基团的基团而成的结构的化合物(例如3-苯氧基苄基醇);等。对于包含可用作单体(A1)的化合物作为单体单元的低聚物,从柔软性提高的观点出发,例如也可以共聚有丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等低Tg单体。作为增塑化材料,可以利用公知的增塑剂(例如邻苯二甲酸酯系、对苯二甲酸酯系、己二酸酯系、己二酸系聚酯、苯甲酸二醇酯等)中的1种或2种以上。
在一些方式中,作为增塑化材料,可优选使用折射率为约1.50以上(更优选为1.53以上)的有机材料。可成为增塑化材料的选项的化合物的具体例包括:二乙二醇二苯甲酸酯(折射率1.55)、二丙二醇二苯甲酸酯(折射率1.54)、3-苯氧基甲苯(折射率1.57)、3-乙基联苯(折射率1.59)、3-甲氧基联苯(折射率1.61)、4-甲氧基联苯(折射率1.57)、聚乙二醇二苯甲酸酯、3-苯氧基苄基醇(折射率1.59)、三苯基磷酸酯(折射率1.56)、苯甲酸苄酯(折射率1.57)、4-(叔丁基)苯基二苯基磷酸酯(折射率1.56)、三甲基苯基磷酸酯(折射率1.55)、丁基苄基邻苯二甲酸酯(折射率1.54)、松香甲酯(折射率1.53)、烷基苄基邻苯二甲酸酯(折射率1.53)、丁基(苯磺酰)胺(折射率1.53)、偏苯三酸三甲酯(折射率1.52)、苄基邻苯二甲酸酯(折射率1.52)、2-乙基己基二苯基磷酸酯(折射率1.51)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯等,但不限定于这些。从折射率和相容性的观点出发,例如可以优选采用二乙二醇二苯甲酸酯。增塑化材料的折射率的上限没有特别限制,例如可以为3.00以下。在一些方式中,从粘合剂组合物的制备容易性、粘合剂内的相容性等观点出发,增塑化材料的折射率为2.50以下是适当的,为2.00以下是有利的,可以为1.90以下,可以为1.80以下,也可以为1.70以下。
需要说明的是,增塑化材料的折射率与单体的折射率同样地使用阿贝折射计在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。由制造商等提供了25℃下的折射率的标称值时,可以采用该标称值。
在使用增塑化材料的方式中,增塑化材料相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量没有特别限定,可以根据目的进行设定。从提高增塑化效果的观点出发,增塑化材料相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量例如可以为0.1重量份以上,也可以为0.5重量份以上,从得到更高的增塑化效果的观点出发,优选设为1重量份以上,更优选设为3重量份以上,可以为5重量份以上,可以为7重量份以上,可以为10重量份以上,可以为15重量份以上,也可以为20重量份以上。另外,从平衡良好地兼顾粘合剂的高折射率化与增塑化效果的观点出发,增塑化材料相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量设为约100重量份以下是适当的,优选设为80重量份以下,更优选设为60重量份以下,可以为45重量份以下,可以为35重量份以下,也可以为25重量份以下。在更重视粘合特性的一些方式中,增塑化材料相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量可以为15重量份以下,可以为10重量份以下,也可以为5重量份以下。
(添加剂(HRO))
此处公开的粘合剂组合物中可以含有折射率高于该丙烯酸系聚合物的有机材料作为根据期望而使用的添加剂。以下有时将这种有机材料记为“添加剂(HRO)”。此处,上述“HRO”表示高折射率(High Refractive index)的有机材料(Organic material)。通过组合使用添加剂(HRO)与丙烯酸系聚合物,能够实现更适宜地兼顾折射率与粘合特性(剥离强度、柔软性等)的粘合剂。用作添加剂(HRO)的有机材料可以为聚合物,也可以为非聚合物。另外,可以具有聚合性官能团,也可以不具有。添加剂(HRO)可以单独使用1种或组合使用2种以上。
添加剂(HRO)的折射率可以出于与丙烯酸系聚合物的折射率的相对关系而设定为适当的范围,因此不限定为特定的范围。添加剂(HRO)的折射率例如可以从高于1.55、高于1.56或高于1.57、且高于丙烯酸系聚合物的折射率的范围中选择。从粘合剂的高折射率化的观点出发,在一些方式中,添加剂(HRO)的折射率为1.58以上是有利的,优选为1.60以上,更优选为1.63以上,可以为1.65以上,可以为1.70以上,也可以为1.75以上。利用折射率更高的添加剂(HRO)时,即使使用更少量的添加剂(HRO)也能够实现目标折射率。这从抑制粘合特性、光学特性的降低的观点出发是优选的。添加剂(HRO)的折射率的上限没有特别限制,从粘合剂内的相容性、高折射率化与适合作为粘合剂的柔软性的兼顾容易性等观点出发,例如为3.000以下,可以为2.500以下,可以为2.000以下,可以为1.950以下,可以为1.900以下,也可以为1.850以下。
需要说明的是,添加剂(HRO)的折射率与单体的折射率同样地使用阿贝折射计在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。由制造商等提供了25℃下的折射率的标称值时,可以采用该标称值。
添加剂(HRO)的折射率nb与丙烯酸系聚合物的折射率na之差、即nb-na(以下也称为“ΔnA”。)设定为大于0。在一些方式中,ΔnA例如为0.02以上,可以为0.05以上,可以为0.07以上,可以为0.10以上,可以为0.15以上,也可以为0.20以上或0.25以上。通过选择丙烯酸系聚合物和添加剂(HRO)而使得ΔnA变得更大,有由添加剂(HRO)的使用带来的折射率提高效果变高的倾向。另外,从粘合剂内的添加剂(HRO)的相容性的观点出发,在一些方式中,ΔnA例如可以为0.70以下,可以为0.60以下,可以为0.50以下,也可以为0.40以下或0.35以下。
在一些方式中,添加剂(HRO)的折射率nb与包含该添加剂(HRO)的粘合剂的折射率nT之差、即nb-nT(以下也称为“ΔnB”。)可设定为大于0。在一些方式中,ΔnB例如为0.02以上,可以为0.05以上,可以为0.07以上,可以为0.10以上,可以为0.15以上,也可以为0.20以上或0.25以上。通过选择粘合剂的组成和添加剂(HRO)而使得ΔnB变得更大,有由添加剂(HRO)的使用带来的折射率提高效果变高的倾向。另外,从粘合剂内的相容性、粘合剂的透明性等观点出发,在一些方式中,ΔnB例如可以为0.70以下,可以为0.60以下,可以为0.50以下,也可以为0.40以下或0.35以下。
作为添加剂(HRO)使用的有机材料的分子量没有特别限定,可以根据目的进行选择。从平衡良好地兼顾高折射率化的效果与其它特性(例如适合于粘合剂的柔软性、雾度等光学特性)的观点出发,在一些方式中,添加剂(HRO)的分子量低于约10000是适当的,优选低于5000,更优选低于3000(例如低于1000),可以低于800,可以低于600,可以低于500,也可以低于400。添加剂(HRO)的分子量不过大时,从粘合剂内的相容性提高的观点出发,可以是有利的。另外,添加剂(HRO)的分子量例如可以为130以上,也可以为150以上。在一些方式中,从该添加剂(HRO)的高折射率化的观点出发,添加剂(HRO)的分子量优选为170以上,更优选为200以上,可以为230以上,可以为250以上,可以为270以上,可以为500以上,可以为1000以上,也可以为2000以上。在一些方式中,可以使用分子量为1000~10000左右(例如1000以上且低于5000)的聚合物作为添加剂(HRO)。
作为添加剂(HRO)的分子量,对于非聚合物或低聚合度(例如2~5聚体左右)的聚合物,可以使用基于化学结构算出的分子量、或者利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)的测定值。添加剂(HRO)为聚合度更高的聚合物时,可以使用基于在适当条件下进行的GPC的重均分子量(Mw)。由制造商等提供了分子量的标称值时,可以采用该标称值。
可成为添加剂(HRO)的选项的有机材料的例子包括具有芳香环的有机化合物、具有杂环(可以是芳香环,也可以是非芳香族性的杂环。)的有机化合物等,但不限定于这些。
作为添加剂(HRO)使用的上述具有芳香环的有机化合物(以下也称为“含芳香环的化合物”。)所具有的芳香环可以从与作为单体(A1)使用的化合物所具有的芳香环同样的芳香环中选择。
上述芳香环在成环原子上可以具有1个或2个以上取代基,也可以不具有取代基。具有取代基时,作为该取代基,可例示烷基、烷氧基、芳氧基、羟基、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子等)、羟基烷基、羟基烷基氧基、环氧丙氧基等,但不限定于这些。在包含碳原子的取代基中,该取代基所含的碳原子数量例如为1~10,有利地为1~6,优选为1~4,更优选为1~3,例如可以为1或2。在一些方式中,上述芳香环可以为在成环原子上不具有取代基、或具有选自由烷基、烷氧基和卤素原子(例如溴原子)组成的组中的1个或2个以上取代基的芳香环。
作为可用作添加剂(HRO)的含芳香环的化合物的例子,例如可列举出:可用作单体(A1)的化合物;包含可用作单体(A1)的化合物作为单体单元的低聚物;从可用作单体(A1)的化合物中将具有烯属不饱和基团的基团(可以为键合于成环原子的取代基。)或该基团中构成烯属不饱和基团的部分去除并替换为氢原子或不具有烯属不饱和基团的基团(例如羟基、氨基、卤素原子、烷基、烷氧基、羟基烷基、羟基烷基氧基、环氧丙氧基等)而成的结构的化合物;等,但不限定于这些。可用作添加剂(HRO)的含芳香环的化合物的非限定性具体例可以包括:丙烯酸苄酯、丙烯酸间苯氧基苄酯、丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、上述具有芴结构的单体、具有二萘并噻吩结构的单体、具有二苯并噻吩结构的单体等含芳香环的单体;3-苯氧基苄基醇、二萘并噻吩及其衍生物(例如在二萘并噻吩环上键合有1个或2个以上选自羟基、甲醇基、二乙醇基、缩水甘油基等中的1种或2种以上的取代基而成的结构的化合物)等不具有烯属不饱和基团的含芳香环的化合物;等。另外,含芳香环的化合物可以是包含这种含芳香环的单体作为单体单元的低聚物(优选分子量约5000以下、更优选约1000以下的低聚物。例如2~5聚体左右的低聚物)。上述低聚物例如可以为:含芳香环的单体的均聚物;1种或2种以上含芳香环的单体的共聚物;1种或2种以上含芳香环的单体与其它单体的共聚物;等。作为上述其它单体,可以使用不具有芳香环的单体的1种或2种以上。
在一些方式中,作为添加剂(HRO),从容易得到高的高折射率化效果的方面出发,可以优选采用1分子中具有2个以上芳香环的有机化合物(以下也称为“含多个芳香环的化合物”。)。含多个芳香环的化合物可以具有烯属不饱和基团等聚合性官能团,也可以不具有。另外,含多个芳香环的化合物可以为聚合物,也可以为非聚合物。另外,上述聚合物可以为含有含多个芳香环的单体作为单体单元的低聚物(优选分子量约5000以下、更优选约1000以下的低聚物。例如2~5聚体左右的低聚物)。上述低聚物例如可以为:含多个芳香环的单体的均聚物;1种或2种以上含多个芳香环的单体的共聚物;1种或2种以上含多个芳香环的单体与其它单体的共聚物;等。上述其它单体可以是不属于含多个芳香环的单体的含芳香环的单体,也可以是不具有芳香环的单体,也可以是它们的组合。
作为含多个芳香环的化合物的非限定性例子,可列举出:具有2个以上非稠合芳香环借助连接基团键合而成的结构的化合物、具有2个以上非稠合芳香环直接(即,不借助其它原子)化学键合而成的结构的化合物、具有稠合芳香环结构的化合物、具有芴结构的化合物、具有二萘并噻吩结构的化合物、具有二苯并噻吩结构的化合物等。含多个芳香环的化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为上述具有芴结构的化合物的具体例,除上述具有芴结构的单体、作为该单体的均聚物或共聚物的低聚物之外,可列举出9,9-双(4-羟基苯基)芴(折射率:1.68)、9,9-双(4-氨基苯基)芴(折射率:1.73)、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴(折射率:1.68)、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴(折射率:1.65)等9,9-双苯基芴及其衍生物。
作为上述具有二萘并噻吩结构的化合物的具体例,除上述具有二萘并噻吩结构的单体、作为该单体的均聚物或共聚物的低聚物之外,可列举出二萘并噻吩(折射率:1.808);6-羟基甲基二萘并噻吩(折射率:1.766)等羟基烷基二萘并噻吩;2,12-二羟基二萘并噻吩(折射率:1.750)等二羟基二萘并噻吩;2,12-二羟基乙基氧基二萘并噻吩(折射率:1.677)等二羟基烷基氧基二萘并噻吩;2,12-二缩水甘油基氧基二萘并噻吩(折射率1.723)等二缩水甘油基氧基二萘并噻吩;2,12-二烯丙基氧基二萘并噻吩(简称:2,12-DAODNT、折射率1.729)等具有2个以上烯属不饱和基团的二萘并噻吩;等二萘并噻吩及其衍生物。
作为上述具有二苯并噻吩结构的化合物的具体例,除上述具有二苯并噻吩结构的单体、作为该单体的均聚物或共聚物的低聚物之外,可列举出二苯并噻吩(折射率:1.607)、4-二甲基二苯并噻吩(折射率:1.617)、4,6-二甲基二苯并噻吩(折射率:1.617)等。
作为可成为添加剂(HRO)的选项的、具有杂环的有机化合物(以下也称为含杂环的有机化合物。)的例子,可列举出硫代环氧化合物、具有三嗪环的化合物等。作为硫代环氧化合物的例子,可列举出日本特许第3712653号公报中记载的双(2,3-环硫丙基)二硫化物及其聚合物(折射率1.74)。作为具有三嗪环的化合物的例子,可列举出1分子内具有至少1个三嗪环(例如3~40个、优选5~20个)的化合物。需要说明的是,三嗪环具有芳香族性,因此具有三嗪环的化合物也包括在上述含芳香环的化合物的概念中,另外,具有多个三嗪环的化合物也包括在上述含多个芳香环的化合物的概念中。
在一些方式中,作为添加剂(HRO),可以优选采用不具有烯属不饱和基团的化合物。由此,能够抑制由热、光造成的粘合剂组合物的变质(由凝胶化的进行、粘度上升造成的流平性降低)、提高保存稳定性。从在具有包含该添加剂(HRO)的粘合剂层的粘合片、包含该粘合片的层叠体等中抑制由烯属不饱和基团的反应造成的尺寸变化、变形(翘曲、起伏等)、光学畸变的产生等的观点出发,也优选采用不具有烯属不饱和基团的添加剂(HRO)。
在使用低聚物作为添加剂(HRO)的方式中,该低聚物可以通过利用公知的方法使对应的单体成分聚合而得到。通过自由基聚合来制造上述低聚物时,可以在上述单体成分中适当添加用于自由基聚合的聚合引发剂、链转移剂、乳化剂等来进行聚合。上述用于自由基聚合的聚合引发剂、链转移剂、乳化剂等没有特别限定,可以适当选择并使用。需要说明的是,低聚物的重均分子量可以通过聚合引发剂、链转移剂的使用量、反应条件来控制,根据它们的种类来适当调整其使用量。
作为上述链转移剂,例如可列举出月桂基硫醇、缩水甘油基硫醇、硫代乙醇、2-巯基乙醇、α-硫代甘油、巯基乙酸、巯基乙酸2-乙基己酯、2,3-二巯基-1-丙醇等。链转移剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。链转移剂的使用量可以根据低聚物的合成中使用的单体成分的组成、链转移剂的种类等,以可得到期望的重均分子量的低聚物的方式进行设定。在一些方式中,相对于低聚物的合成中使用的单体的总量100重量份,链转移剂的使用量设为约15重量份以下是适当的,可以为10重量份以下,也可以为5重量份左右以下。相对于低聚物的合成中使用的单体的总量100重量份,链转移剂的使用量的下限没有特别限制,例如可以为0.01重量份以上,可以为0.1重量份以上,可以为0.5重量份以上,也可以为1重量份以上。
添加剂(HRO)相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量(使用多种化合物时为它们的总量)只要高于0重量份就没有特别限定,可以根据目的进行设定。在一些方式中,添加剂(HRO)相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量例如可以设为80重量份以下,从平衡良好地兼顾粘合剂的高折射率化与抑制粘合特性、光学特性的降低的观点出发,设为60重量份以下是有利的,优选设为45重量份以下。在更重视粘合特性、光学特性的一些方式中,添加剂(HRO)相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量例如可以为30重量份以下,可以为20重量份以下,可以为15重量份以下,也可以为10重量份以下。另外,从粘合剂的高折射率化的观点出发,添加剂(HRO)相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量例如可以设为1重量份以上,设为3重量份以上是有利的,优选设为5重量份以上,可以为7重量份以上,可以为10重量份以上,可以为15重量份以上,也可以为20重量份以上。
(交联剂)
出于粘合剂的内聚力的调整等目的,可以根据需要含有交联剂。作为交联剂,可以使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、氮丙啶系交联剂、噁唑啉系交联剂、三聚氰胺系树脂、金属螯合物系交联剂等在粘合剂的领域中公知的交联剂。其中,可以优选采用异氰酸酯系交联剂。作为交联剂的其它例子,可列举出1分子内具有2个以上烯属不饱和基团的单体、即多官能性单体。交联剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为异氰酸酯系交联剂,可以使用2官能以上的异氰酸酯化合物,例如可列举出三亚甲基二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二聚酸二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯类;亚环戊基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷等脂环族异氰酸酯类;2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)等芳香族异氰酸酯类;将上述异氰酸酯化合物利用脲基甲酸酯键、缩二脲键、异氰脲酸酯键、脲二酮键、脲键、碳二亚胺键、脲酮亚胺键、噁二嗪三酮键等进行了改性的多异氰酸酯改性体;等。作为市售品的例子,可列举出商品名Takenate 300S、Takenate 500、Takenate 600、Takenate D165N、TakenateD178N(以上、武田药品工业株式会社制)、Sumidur T80、Sumidur L、Desmodur N3400(以上、Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd制)、Millionate MR、Millionate MT、Coronate L、Coronate HL、Coronate HX(以上、东曹株式会社制)等。异氰酸酯化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。也可以组合使用2官能的异氰酸酯化合物和3官能以上的异氰酸酯化合物。
作为环氧系交联剂,例如可列举出双酚A、环氧氯丙烷型的环氧系树脂、亚乙基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二胺缩水甘油胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间二甲苯二胺和1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。这些可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为多官能性单体,例如可列举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁基二醇(甲基)丙烯酸酯、己基二醇二(甲基)丙烯酸酯等。多官能性单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
使用交联剂(可以为多官能性单体。)的情况下的使用量没有特别限定,例如相对于上述单体成分100重量份可以设为0.001重量份~5.0重量份左右的范围。从对被粘物的密合性提高的观点出发,在一些方式中,交联剂相对于单体成分100重量份的使用量优选为3.0重量份以下,更优选为2.0重量份以下,可以为1.0重量份以下,可以为0.5重量份以下,也可以为0.2重量份以下。另外,从适当发挥交联剂的使用效果的观点出发,在一些方式中,交联剂相对于单体成分100重量份的使用量例如可以为0.005重量份以上,可以为0.01重量份以上,可以为0.05重量份以上,也可以为0.08重量份以上。
为了更有效地进行交联反应,也可以使用交联催化剂。作为交联催化剂的例子,可列举出钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、乙酰丙酮铁、丁基氧化锡、二月桂酸二辛基锡等金属系交联催化剂等。其中,优选为二月桂酸二辛基锡等锡系交联催化剂。交联催化剂的使用量没有特别限制。考虑到交联反应速度的快慢与粘合剂组合物的适用期的长度的平衡,交联催化剂相对于单体成分100重量份的使用量例如可以设为约0.0001重量份以上且1重量份以下的范围,优选设为0.001重量份以上且0.5重量份以下的范围。
粘合剂组合物中可以含有发生酮-烯醇互变异构的化合物作为交联延迟剂。由此,能够实现延长粘合剂组合物的适用期的效果。例如,在包含异氰酸酯系交联剂的粘合剂组合物中,可以优选利用发生酮-烯醇互变异构的化合物。作为发生酮-烯醇互变异构的化合物,可以使用各种β-二羰基化合物。例如可以优选采用β-二酮类(乙酰丙酮、2,4-己二酮等)、乙酰乙酸酯类(乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯等)。发生酮-烯醇互变异构的化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。发生酮-烯醇互变异构的化合物的使用量相对于单体成分100重量份例如可以设为0.1重量份以上且20重量份以下,可以设为0.5重量份以上且10重量份以下,也可以设为1重量份以上且5重量份以下。
(增粘剂)
此处公开的粘合剂组合物中可以含有增粘剂。作为增粘剂,可以使用松香系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、酚系增粘树脂、烃系增粘树脂、酮系增粘树脂、聚酰胺系增粘树脂、环氧系增粘树脂、弹性体系增粘树脂等公知的增粘树脂。这些可以单独使用1种或组合使用2种以上。增粘树脂的使用量没有特别限定,可以根据目的、用途进行设定以发挥适当的粘合性能。在一些方式中,从折射率、透明性的观点出发,增粘剂相对于单体成分100重量份的使用量设为30重量份以下是适当的,优选设为10重量份以下,更优选设为5重量份以下。此处公开的技术可以优选以不使用增粘剂的方式实施。
(流平剂)
对于此处公开的粘合剂组合物,出于提高由该组合物形成的粘合剂层的外观(例如提高厚度的均匀性)、提高粘合剂组合物的涂覆性等目的,根据需要可以含有流平剂。作为流平剂的非限定性例子,可列举出丙烯酸系流平剂、氟系流平剂、有机硅系流平剂等。流平剂例如可以从市售的流平剂中选择适当的物质并通过常规方法使用。
在一些方式中,作为上述流平剂,可以优选使用属于包含具有聚有机硅氧烷骨架的单体(以下也称为“单体S1”。)与丙烯酸系单体的单体原料(以下也称为“单体原料B”。)的聚合物的聚合物(以下也称为“聚合物(B)”。)。聚合物(B)可以是指单体S1与丙烯酸系单体的共聚物。聚合物(B)可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为单体S1,没有特别限定,可以使用含有聚有机硅氧烷骨架的任意单体。作为单体S1,可以优选使用在单末端具有聚合性反应基团的结构的单体。其中,可以优选采用在单末端具有聚合性反应基团、且在另一末端不具有会与丙烯酸系聚合物发生交联反应的官能团的结构的单体S1。作为市售品,例如可列举出信越化学工业株式会社制的单末端反应性硅油(例如X-22-174ASX、X-22-2426、X-22-2475、KF-2012等商品号)。单体S1可以单独使用一种或组合使用两种以上。
单体S1的官能团当量例如可以为100g/mol~30000g/mol左右。在一些优选方式中,上述官能团当量例如为500g/mol以上,可以为800g/mol以上,可以为1500g/mol以上,也可以为2000g/mol以上。另外,上述官能团当量例如可以为20000g/mol以下,可以低于10000g/mol,可以为7000g/mol以下,也可以为5500g/mol以下。单体S1的官能团当量为上述范围内时,容易发挥良好的流平效果。
需要说明的是,使用官能团当量不同的两种以上的单体作为单体S1时,单体S1的官能团当量可以使用各种单体的官能团当量与该单体的重量分数之积的总和。
此处,“官能团当量”是指每1个官能团所键合的主骨架(例如聚二甲基硅氧烷)的重量。关于标记单位g/mol,换算为官能团1mol。单体S1的官能团当量例如可以根据基于核磁共振(NMR)的1H-NMR(质子NMR)的波谱强度来算出。基于1H-NMR的波谱强度的单体S1的官能团当量(g/mol)的算出可以基于1H-NMR波谱解析中的通常的结构解析手法,根据需要参照日本特许第5951153号公报的记载来进行。单体S1的官能团当量中,上述官能团是指聚合性官能团(例如、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯属不饱和基团)。
单体原料B中的单体S1的含量可以在使用该单体S1发挥期望的效果的范围内采用适当的值,不限定于特定的范围。在一些方式中,单体原料B中的单体S1的含量例如可以为5~60重量%,可以为10~50重量%,也可以为15~40重量%。
单体原料B除包含单体S1之外,还包含能够与单体S1共聚的丙烯酸系单体。由此,能够改善粘合剂层内的聚合物(B)的相容性。作为可用于单体原料B的丙烯酸系单体,例如可列举出丙烯酸烷基酯。此处所说的“烷基”是指链状(包括直链状、支链状。)的烷基(基团),不包括后述脂环式烃基。在一些方式中,单体原料B可以包含(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯(优选为(甲基)丙烯酸C4-10烷基酯、例如(甲基)丙烯酸C6-10烷基酯)中的至少一种。在其它的一些方式中,单体原料B可以包含甲基丙烯酸C1-18烷基酯(优选为甲基丙烯酸C1-14烷基酯、例如甲基丙烯酸C1-10烷基酯)中的至少一种。单体原料B例如可以包含选自甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)和甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA)中的一种或两种以上作为丙烯酸系单体。
作为上述丙烯酸系单体的其它例子,可列举出具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。例如可以使用(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯等。也可以不使用具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
单体原料B中的上述(甲基)丙烯酸烷基酯和上述具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以为10重量%以上且95重量%以下,可以为20重量%以上且95重量%以下,可以为30重量%以上且90重量%以下,可以为40重量%以上且90重量%以下,也可以为50重量%以上且85重量%以下。
作为可与单体S1一同包含在单体原料B中的单体的其它例子,可列举出:作为可在丙烯酸系聚合物中使用的单体而在上述例示的含羧基单体、含酸酐基单体、含羟基单体、含环氧基单体、含氰基单体、含异氰酸酯基单体、含酰胺基单体、具有含氮原子的环的单体、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类、乙烯酯类、乙烯醚类、烯烃类、具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯、含卤素原子的(甲基)丙烯酸酯等。
聚合物(B)的Mw例如可以为5000以上,优选为10000以上,也可以为15000以上。另外,聚合物(B)的Mw例如可以为200000以下,优选为100000以下,可以为50000以下,也可以为30000以下。通过将聚合物(B)的Mw设定为适当的范围,能够发挥适宜的相容性和流平性。
聚合物(B)例如可以通过利用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、光聚合法等公知的手法使上述单体聚合而制作。
为了调整聚合物(B)的分子量,可以根据需要使用链转移剂。作为使用的链转移剂的例子,可列举出:正十二烷基硫醇、巯基乙醇、α-硫代甘油等具有巯基的化合物;巯基乙酸、巯基乙酸甲酯等巯基乙酸酯类;α-甲基苯乙烯二聚体;等。链转移剂的使用量没有特别限制,可以适当设定以得到具有期望的分子量的聚合物(B)。在一些方式中,链转移剂相对于单体100重量份的使用量例如可以为0.1~5重量份,可以为0.2~3重量份,也可以为0.5~2重量份。
聚合物(B)相对于丙烯酸系聚合物100重量份的使用量例如可以设为0.001重量份以上,从得到更高的使用效果的观点出发,可以设为0.01重量份以上,也可以设为0.03重量份以上。另外,上述聚合物(B)的使用量例如可以为3重量份以下,从减轻对折射率的影响的观点出发,设为1重量份以下是适当的,可以为0.5重量份以下,也可以为0.1重量份以下。
(其它添加剂)
此外,此处公开的粘合剂组合物在不显著妨碍本发明的效果的范围内,可以根据需要包含增塑剂、软化剂、着色剂(染料、颜料等)、填充剂、抗静电剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、防腐剂等可在粘合剂组合物中使用的公知的添加剂。关于这些各种添加剂,可以通过常规方法使用以往公知的物质,不特别对本发明赋予特征,因此省略详细说明。
<粘合剂>
此处公开的粘合剂例如可以使用上述任一粘合剂组合物来形成。该粘合剂可以是将溶剂型、活性能量射线固化型、水分散型、热熔型等形式的粘合剂组合物通过干燥、交联、聚合、冷却等进行固化而成的粘合剂、即上述粘合剂组合物的固化物。粘合剂组合物的固化手段(例如干燥、交联、聚合、冷却等)可以仅应用1种,也可以同时或以多个阶段地应用2种以上。对于溶剂型粘合剂组合物,典型地可以使该组合物干燥(优选进一步交联)而形成粘合剂。对于活性能量射线固化型粘合剂组合物,典型地为通过照射活性能量射线而进行聚合反应和/或交联反应,从而形成粘合剂。在活性能量射线固化型粘合剂组合物需要进行干燥的情况下,在干燥后照射活性能量射线为宜。
(折射率)
此处公开的粘合剂通过包含单体成分中的单体(A1)的含量多的丙烯酸系聚合物,从而可以显示规定以上的折射率。根据此处公开的技术,可以提供折射率例如为1.560以上(优选高于1.570)的粘合剂、能够形成该粘合剂的粘合剂组合物、以及包含上述粘合剂的粘合片。
需要说明的是,本说明书中,粘合剂的折射率是指该粘合剂的表面(粘合面)的折射率。粘合剂的折射率可以使用市售的折射率测定装置(阿贝折射计)在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。作为阿贝折射计,例如可使用ATAGO公司制的型号“DR-M4”或其相当品。作为测定样品,可以使用由评价对象的粘合剂形成的粘合剂层。粘合剂的折射率具体而言,可以通过后述实施例记载的方法进行测定。粘合剂的折射率例如可以通过该粘合剂的组成(例如,构成丙烯酸系聚合物的单体成分的组成)来调节。
在一些方式中,上述粘合剂的折射率可以优选为1.575以上,更优选为1.580以上,进一步优选为1.585以上,特别优选为1.590以上(例如1.595以上)。根据具有该折射率的粘合剂,在粘贴于折射率高的材料的使用方式中,能够适宜地抑制与被粘物的界面处的光线反射。根据此处公开的技术,即使对于不特别使用如后所述的高折射率颗粒的粘合剂,也能够实现这样的折射率。粘合剂的折射率的优选上限可以根据被粘物的折射率等而不同,因此不限定于特定的范围,例如可以为1.700以下,可以为1.670以下,也可以为1.650以下。
此处公开的粘合剂中可以含有高折射率颗粒作为任意成分。此处,高折射率颗粒是指通过包含在粘合剂中而能够提高该粘合剂的折射率的颗粒。以下有时将高折射率颗粒记为“颗粒PHRI”。HRI是指high refractive index。
作为颗粒PHRI,例如可以使用由具有1.60以上、优选为1.70以上(可以为1.80以上,可以为1.90以上,进而也可以为2.00以上。)的折射率的材料构成的颗粒的1种或2种以上。构成颗粒PHRI的材料的折射率的上限没有特别限定,例如可以为3.00以下,可以为2.80以下,可以为2.50以下,可以为2.20以下,也可以为2.00以下。构成颗粒PHRI的材料的折射率是针对该材料的单层膜(设为可测定折射率的膜厚。),使用市售的光谱椭偏仪,在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下测得的折射率。作为光谱椭偏仪,可使用例如制品名“EC-400”(JA.Woolam公司制)或其相当品。
颗粒PHRI的种类没有特别限定,可以从金属颗粒、金属化合物颗粒、有机颗粒、有机-无机复合体颗粒中选择能够提高粘合片的折射率的材料的1种或2种以上并使用。作为颗粒PHRI,可以从无机氧化物(例如金属氧化物)之中优选使用能够提高粘合片的折射率的颗粒。作为构成颗粒PHRI的材料的适宜例,可列举出钛氧化物(氧化钛、TiO2)、锆氧化物(氧化锆、ZrO2)、氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化铜、钛酸钡、氧化铌(Nb2O5等)等无机氧化物(具体而言为金属氧化物)。由这些无机氧化物(例如金属氧化物)形成的颗粒可以单独使用1种或组合使用2种以上。其中,优选为由氧化钛、氧化锆形成的颗粒,特别优选为由氧化锆形成的颗粒。另外,作为金属颗粒,例如铁系、锌系、钨系、铂系的材料可以具有高折射率。作为有机颗粒,由苯乙烯系树脂、酚醛树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等树脂形成的颗粒的折射率相对较高。作为有机-无机复合体颗粒,可列举出上述无机材料与有机材料的复合体、利用树脂等有机材料被覆无机颗粒而得到的颗粒等。作为颗粒PHRI,从与粘合剂成分的相容性的观点出发,可以使用通过表面处理剂对上述有机、无机颗粒进行了表面处理的颗粒。
颗粒PHRI的平均粒径没有特别限定,可以使用通过包含在粘合剂中而能够实现期望的折射率提高的适当尺寸的颗粒。颗粒PHRI的平均粒径例如可以设为约1nm以上,为约5nm以上是适当的。从折射率提高、处理性等观点出发,颗粒PHRI的平均粒径优选为约10nm以上,可以为约20nm以上,可以为约30nm以上。另外,从维持粘合特性等观点出发,上述平均粒径的上限例如为约300nm以下是适当的,从折射率提高的观点出发,优选为约100nm以下,更优选为约70nm以下,进一步优选为约50nm以下,也可以为约35nm以下(例如约25nm以下)。
需要说明的是,上述颗粒PHRI的平均粒径是指体积平均粒径,具体而言,是指使用基于激光散射/衍射法的粒度分布测定装置、针对颗粒PHRI分散液测得的粒度分布中的累积值50%处的粒径(50%体积平均粒径;以下有时简称为D50。)。作为测定装置,例如可以使用Microtrac BEL公司制的制品名“Microtrac MT3000II”或其相当品。
粘合剂中的颗粒PHRI的含量没有特别限定。上述颗粒PHRI的含量可以根据目标折射率而不同。例如,考虑到所要求的粘合特性等,上述颗粒PHRI的含量可以适当设定以成为规定以上的折射率。
粘合剂中的颗粒PHRI的含量例如可以设为约75重量%以下,从粘合特性、透明性的观点出发,可以设为约50重量%以下,也可以设为约30重量%以下。颗粒PHRI的含量的下限没有特别限制,例如可以高于0重量%,可以为1重量%以上,也可以为5重量%以上。
粘合剂中的颗粒PHRI的含量也可以根据与该粘合剂所含的上述丙烯酸系聚合物的量的相对关系来确定。颗粒PHRI的含量相对于上述丙烯酸系聚合物100重量份例如可以设为约100重量份以下,从粘合特性、透明性的观点出发,可以设为约60重量份以下,也可以设为约40重量份以下。颗粒PHRI的含量的下限没有特别限制,例如可以高于0重量%,可以为1重量%以上,也可以为5重量%以上。
(储能模量G’)
此处公开的粘合剂在25℃下的储能模量G’(25)没有特别限定,例如可以为300kPa以下,可以为270kPa以下,也可以为250kPa以下。从提高室温区域(例如25℃)中的粘合剂的柔软性、使其容易与被粘物密合的观点出发,粘合剂的储能模量G’(25)低于200kPa是适当的,优选低于180kPa,更优选低于160kPa(例如低于140kPa)。在一些方式中,粘合剂的储能模量G’(25)可以低于100kPa,也可以低于90kPa。粘合剂的储能模量G’(25)的下限没有特别限制,从加工性、处理性等观点出发,例如可以为30kPa以上,可以为50kPa以上,也可以为70kPa以上。
此处公开的粘合剂在50℃下的储能模量G’(50)没有特别限定,例如可以低于100kPa。在一些方式中,储能模量G’(50)低于60kPa是适当的,优选低于40kPa,更优选低于38kPa(例如低于36kPa)。如此限制了储能模量G’(50)的粘合剂能够通过加热而容易地提高对被粘物的密合性,由此可以提高对被粘物的粘接性。粘合剂的储能模量G’(50)的下限没有特别限制。在一些方式中,从粘合剂的耐热特性的观点出发,储能模量G’(50)例如可以为10kPa以上,可以为15kPa以上,可以为20kPa以上,也可以为23kPa以上。
此处公开的粘合剂的一些方式中,该粘合剂优选满足以下条件中的至少一者:
(a)25℃下的储能模量G’(25)低于200kPa(例如为180kPa以下);以及
(b)50℃下的储能模量G’(50)低于40kPa(例如低于38kPa),
从室温区域(例如25℃)中的对被粘物的密合性的观点出发,至少满足上述条件(a)的粘合剂是优选的。至少满足上述条件(b)的粘合剂通过加热至比室温略高的程度的温度,能够容易地提高对被粘物的密合性(粘接性),故而优选。对于不满足上述条件(a)且满足上述(b)的粘合剂,在室温区域中的粘贴初始,再加工性(重贴性)良好,可用作通过加热至比室温略高的程度的温度从而能够有效地提高自被粘物的剥离强度的、热活化型的粘合剂。
(储能模量比(G’(50)/G’(25)))
在此处公开的粘合剂的一些方式中,该粘合剂的储能模量G’(50)[kPa]相对于储能模量G’(25)[kPa]之比、即储能模量比G’(50)/G’(25)例如为70%以下,可以为40%以下,可以为30%以下,也可以为20%以下。G’(50)/G’(25)小的粘合剂适合于作为上述热活化型的粘合剂的使用。G’(50)/G’(25)的下限没有特别限制。G’(50)/G’(25)例如为5%以上,从粘合剂的耐热特性的观点出发,优选为10%以上,可以为12%以上,也可以为15%以上。
储能模量G’(25)和G’(50)可以通过后述实施例记载的方法进行测定,根据其结果可以算出G’(50)/G’(25)。粘合剂的储能模量G’(25)和G’(50)和储能模量比(G’(50)/G’(25))可以通过构成丙烯酸系聚合物的单体成分的组成的选择(例如单体(A1)的种类和含量的选择)、交联剂的是否使用、种类和使用量的选择、添加剂(HRO)、增塑化材料的是否使用、种类和使用量的选择等进行调节。例如,作为单体(A1),在使用作为该单体(A1)的主成分的第1单体的基础上,通过以较少量与上述第1单体组合使用与该第1单体化学结构不同的第2单体,与单独使用第1单体作为单体(A1)的情况相比,能够减小G’(50)、降低G’(50)/G’(25)。
<粘合片>
根据本说明书,提供一种粘合片,其具有粘合剂层。构成上述粘合剂层的粘合剂可以是由此处公开的任一粘合剂组合物形成的粘合剂(例如该粘合剂组合物的固化物)。
上述粘合片可以是在非剥离性的基材(支承基材)的单面或双面具有上述粘合剂层的形式的带基材的粘合片,也可以是上述粘合剂层被保持于剥离衬垫的形式等的无基材的粘合片(即,不具有非剥离性的基材的粘合片。典型地为由粘合剂层形成的粘合片)。此处所说的粘合片的概念可以包括被称为粘合带、粘合标签、粘合薄膜等的物体。此处公开的粘合片可以为卷状,也可以为单片状。或者,也可以为进一步加工成各种形状的形式的粘合片。
将双面粘合型的无基材粘合片(无基材双面粘合片)的构成例示于图1、2。图1所示的粘合片1具有无基材的粘合剂层21的两面21A、21B被至少该粘合剂层侧成为剥离面的剥离衬垫31、32分别保护的构成。图2所示的粘合片2具有无基材的粘合剂层21的一个表面(粘合面)21A被双面成为剥离面的剥离衬垫31保护的构成,将其卷绕时,粘合剂层21的另一表面(粘合面)21B抵接于剥离衬垫31的背面,由此能够形成另一面21B也被剥离衬垫31保护的构成。例如从减小粘合片的厚度的观点、提高粘合片的透明性的观点出发,此处公开的技术可以优选以这种无基材的形式实施。
此处公开的粘合片例如可以具有图3中示意性示出的截面结构。图3所示的粘合片3具备支承基材10、以及分别被该支承基材10的第1面10A和第2面10B支承的第1粘合剂层21和第2粘合剂层22。第1面10A和第2面10B均为非剥离性的表面(非剥离面)。粘合片3将第1粘合剂层21的表面(第1粘合面)21A和第2粘合剂层22的表面(第2粘合面)22A分别粘贴于被粘物而使用。即,粘合片1以双面粘合片(双面粘接性的粘合片)的形式构成。使用前的粘合片3具有如下构成:第1粘合面21A和第2粘合面22A被至少该粘合剂面侧成为具有剥离性的表面(剥离面)的剥离衬垫31、32分别保护。或者,也可以采用如下构成:省略剥离衬垫32,使用双面成为剥离面的剥离衬垫作为剥离衬垫31,通过卷绕粘合片3而使第2粘合面22A抵接于剥离衬垫31的背面,从而第2粘合面22A也被剥离衬垫31保护。
此处公开的技术可以为了构件(例如光学构件)的固定、接合而以上述无基材或带基材的双面粘合片的形式优选地实施。或者,虽未特别图示,但此处公开的粘合片也可以是在非剥离性的基材(支承基材)的仅单面具有粘合剂层的带基材的单面粘合片的形式。作为单面粘合片的形式的例子,可列举出在图3所示的构成中不具有第1粘合剂层21和第2粘合剂层22中的任一者的形式。
(粘合剂层)
此处公开的粘合片的粘合剂层可以通过将粘合剂组合物赋予(例如涂布)至适当的表面后使该组合物固化而形成。粘合剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂机、逆转辊涂机、辊舐涂布机、浸渍辊涂机、棒涂机、刮刀涂布机、喷涂机等惯用的涂布机来实施。
粘合剂层的厚度没有特别限定,例如可以设为3μm以上。在一些方式中,粘合剂层的厚度例如可以为5μm以上,可以为10μm以上,可以为20μm以上,可以为30μm以上,可以为50μm以上,也可以为70μm以上或85μm以上。通过增大粘合剂层的厚度,有粘合力上升的倾向。另外,在一些方式中,粘合剂层的厚度例如可以为300μm以下,可以为250μm以下,可以为200μm以下,可以为150μm以下,也可以为120μm以下。粘合剂层的厚度不过大时,从粘合片的薄型化等观点出发,可以是有利的。此处公开的技术例如可以优选以粘合剂层的厚度成为3μm~200μm(更优选为5μm~100μm)的范围的方式实施。需要说明的是,在基材的第1面和第2面具有第1粘合剂层和第2粘合剂层的粘合片的情况下,上述粘合剂层的厚度可以至少应用于第1粘合剂层的厚度。第2粘合剂层的厚度也可以选自同样的范围。另外,无基材的粘合片的情况下,该粘合片的厚度与粘合剂层的厚度一致。
(雾度值)
在一些方式中,构成粘合片的粘合剂层的雾度值例如可以为5.0%以下,优选为2.0%以下,更优选为1.0%以下,可以为0.9%以下,可以为0.8%以下,可以为0.5%以下,也可以为0.3%以下。具有这种透明性高的粘合剂层的粘合片在具有基材的构成或不具有基材的构成中,可以优选应用于要求高透光性的用途(例如光学用途)、要求能够通过该粘合片而良好地视觉辨识被粘物的性能的用途。粘合剂层的雾度值的下限没有特别限制,从透明性提高的观点出发,雾度值越小越优选。另一方面,在一些方式中,考虑到折射率、粘合特性,雾度值例如可以为0.05%以上,也可以为0.1%以上。粘合剂层相关的这些雾度值也可以优选应用于以无基材粘合片(典型地为由粘合剂层形成的粘合片)的形式实施此处公开的技术时的该粘合片的雾度值。
此处,“雾度值”是指对测定对象照射可见光时的扩散透射光相对于总透射光的比率。也称为浊度。雾度值可以用以下的式子表示。
Th(%)=Td/Tt×100
上述式中,Th为雾度值(%),Td为散射光透射率,Tt为总透光率。雾度值的测定可以按照后述实施例中记载的方法进行。粘合剂层的雾度值例如可以通过该粘合剂层的组成、厚度等的选择来进行调节。
在一些方式中,粘合剂层的总透光率优选为86.0%以上(例如88.0%以上、90.0%以上、或高于90.0%)。总透光率的上限在实用上例如可以为约98%以下,可以为约96%以下,也可以为约95%以下。在一些方式中,考虑到折射率、粘合特性,粘合剂层的总透光率可以为约94%以下,可以为约93%以下,也可以为约92%以下。总透光率按照JIS K 7136:2000使用市售的透射率计进行测定。作为透射率计,可以使用村上色彩技术研究所制的商品名“HAZEMETER HM-150”或其相当品。
(剥离强度)
在此处公开的粘合片的一些方式中,该粘合片对玻璃板的剥离强度优选为2N/25mm以上,更优选为4N/25mm以上,可以为8N/25mm以上,可以为10N/25mm以上,也可以为12N/25mm以上。剥离强度的上限没有特别限制,例如可以为30N/25mm以下、25N/25mm以下或20N/25mm以下。
此处,上述剥离强度可如下地把握:压接于作为被粘物的碱性玻璃板,在23℃、50%RH的环境下放置30分钟后,以剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件测定180°剥离粘合力。测定时,根据需要,可以对测定对象的粘合片粘贴适当的衬里材料(例如厚度25μm左右~50μm左右的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜)进行增强。剥离强度具体而言可以按照后述实施例记载的方法来测定。
<支承基材>
一些方式的粘合片可以是在支承基材的单面或双面具备粘合剂层的带基材的粘合片的形式。支承基材的材质没有特别限定,可以根据粘合片的使用目的、使用方式等适当选择。作为可使用的基材的非限定性例子,可列举出以聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃为主成分的聚烯烃薄膜、以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯为主成分的聚酯薄膜、以聚氯乙烯为主成分的聚氯乙烯薄膜等塑料薄膜;由聚氨酯泡沫、聚乙烯(PE)泡沫、聚氯丁二烯泡沫等发泡体形成的发泡体片;基于各种纤维状物质(可以是麻、棉等天然纤维、聚酯、维尼纶等合成纤维、乙酸纤维等半合成纤维等。)的单独或混纺等的织布和无纺布;日本纸、优质纸、牛皮纸、皱纹纸等纸类;铝箔、铜箔等金属箔;等。可以是是将它们复合而得到的构成的基材。作为这种复合基材的例子,例如可列举出金属箔与上述塑料薄膜层叠而成的结构的基材、利用玻璃布等无机纤维进行了强化的塑料基材等。
在一些方式中,可以优选使用各种薄膜基材。上述薄膜基材可以是发泡体薄膜、无纺布片等这样的多孔基材,也可以是非多孔基材,也可以是多孔层与非多孔层层叠而成的结构的基材。在一些方式中,作为上述薄膜基材,可以优选使用包含能够独立维持形状的(自支撑型的、或者非依赖性的)树脂薄膜作为基础薄膜的基材。此处,“树脂薄膜”是指为非多孔结构、典型地为实质上不含气泡的(无孔的)树脂薄膜。因此,上述树脂薄膜是区别于发泡体薄膜、无纺布的概念。作为上述树脂薄膜,可以优选使用能够独立维持形状的(自支撑型的、或者非依赖性的)薄膜。上述树脂薄膜可以为单层结构,也可以为2层以上的多层结构(例如3层结构)。
作为构成树脂薄膜的树脂材料,例如可以使用聚酯、聚烯烃、尼龙6、尼龙66、部分芳香族聚酰胺等聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂、丙烯酸系树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等树脂。
上述树脂薄膜可以为使用单独包含1种这样的树脂的树脂材料形成的薄膜,也可以为使用将2种以上共混而成的树脂材料形成的薄膜。上述树脂薄膜可以未拉伸,也可以进行了拉伸(例如单向拉伸或双向拉伸)。例如可优选使用PET薄膜、PBT薄膜、PEN薄膜、未拉伸聚丙烯(CPP)薄膜、双向拉伸聚丙烯(OPP)薄膜、低密度聚乙烯(LDPE)薄膜、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜、PP/PE共混薄膜等。作为从强度、尺寸稳定性的观点出发优选的树脂薄膜的例子,可列举出PET薄膜、PEN薄膜、PPS薄膜和PEEK薄膜。从获取容易性等观点出发,特别优选为PET薄膜和PPS薄膜,其中优选PET薄膜。
树脂薄膜中,在不显著妨碍本发明的效果的范围内,根据需要可以配混光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、着色剂(染料、颜料等)、填充材料、润滑剂、抗粘连剂等公知的添加剂。添加剂的配混量没有特别限定,可以根据粘合片的用途等适当设定。
树脂薄膜的制造方法没有特别限定。例如可以适当采用挤出成形、吹胀成形、T模流延成形、压延辊成形等以往公知的一般的树脂薄膜成形方法。
上述基材可以实质上由这种基础薄膜构成。或者,上述基材除上述基础薄膜之外还可以包含辅助层。作为上述辅助层的例子,可列举出光学特性调整层(例如着色层、防反射层)、用于对基材赋予期望的外观的印刷层、层压层、抗静电层、底涂层、剥离层等表面处理层。
在一些方式中,作为支承基材,可以优选采用具有透光性的基材(以下也称为透光性基材。)。由此,能够构成具有透光性的带基材的粘合片。透光性基材的总透光率例如可以高于50%,也可以为70%以上。在一些优选方式中,支承基材的总透光率为80%以上,更优选为90%以上,也可以为95%以上(例如95~100%)。上述总透光率按照JIS K 7136:2000,使用市售的透射率计进行测定。作为透射率计,使用村上色彩技术研究所制的商品名“HAZEMETER HM-150”或其相当品。作为上述透光性基材的适宜例,可列举出具有透光性的树脂薄膜。上述透光性基材可以为光学薄膜。
基材的厚度没有特别限定,可以根据粘合片的使用目的、使用方式等进行选择。基材的厚度例如可以为500μm以下,从粘合片的处理性、加工性的观点出发,优选为300μm以下,可以为150μm以下,可以为100μm以下,可以为50μm以下,可以为25μm以下,也可以为10μm以下。基材的厚度变小时,有对被粘物的表面形状的追随性提高的倾向。另外,从处理性、加工性等观点出发,基材的厚度例如可以为2μm以上,可以为10μm以上,也可以为25μm以上。
对于基材中的层叠粘合剂层的一侧的面,根据需要可以实施电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、基于底涂剂(底漆)的涂布的底涂层的形成等以往公知的表面处理。这样的表面处理可以是用于提高粘合剂层对基材的锚固性的处理。底涂层的形成中使用的底漆的组成没有特别限定,可以从公知的组成中适当选择。底涂层的厚度没有特别限制,通常为0.01μm~1μm左右是适当的,优选为0.1μm~1μm左右。作为根据需要可对基材实施的其它处理,可列举出抗静电层形成处理、着色层形成处理、印刷处理等。这些处理可以单独或组合应用。
此处公开的粘合片为带基材的粘合片的形式时,该粘合片的厚度例如可以为1000μm以下,可以为350μm以下,可以为200μm以下,可以为120μm以下,可以为75μm以下,也可以为50μm以下。另外,从处理性等观点出发,粘合片的厚度例如可以为10μm以上,可以为25μm以上,可以为80μm以上,也可以为130μm以上。
需要说明的是,粘合片的厚度是指粘贴于被粘物的部分的厚度。例如,对于图3所示的构成的粘合片3,是指第1粘合面21A至第2粘合面22A为止的厚度,不包括剥离衬垫31、32的厚度。
<带剥离衬垫的粘合片>
此处公开的粘合片可以采用使粘合剂层的表面(粘合面)抵接于剥离衬垫的剥离面而得到的粘合制品的形式。因此,根据本说明书,提供一种带剥离衬垫的粘合片(粘合制品),其包含:此处公开的任意的粘合片、以及具有与该粘合片的粘合面抵接的剥离面的剥离衬垫。
作为剥离衬垫,没有特别限定,例如可以使用在树脂薄膜、纸(可以是层压有聚乙烯等树脂的纸。)等衬垫基材的表面具有剥离层的剥离衬垫、包含由氟系聚合物(聚四氟乙烯等)、聚烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)之类的低粘接性材料形成的树脂薄膜的剥离衬垫等。从表面平滑性优异的方面出发,可以优选采用在作为衬垫基材的树脂薄膜的表面具有剥离层的剥离衬垫、包含由低粘接性材料形成的树脂薄膜的剥离衬垫。作为树脂薄膜,只要是能够保护粘合剂层的薄膜就没有特别限定,例如可列举出聚乙烯(PE)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚酯薄膜(PET薄膜、PBT薄膜等)、聚氨酯薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜等。上述剥离层的形成中,例如可以使用有机硅系剥离处理剂、长链烷基系剥离处理剂、烯烃系剥离处理剂、氟系剥离处理剂、脂肪酸酰胺系剥离处理剂、硫化钼、二氧化硅粉等公知的剥离处理剂。
<用途>
作为此处公开的粘合片所粘贴的材料(被粘物材料),没有特别限定,可列举出:例如铜、银、金、铁、锡、钯、铝、镍、钛、铬、锌等、或包含它们的2种以上的合金等金属材料、例如聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、聚醚腈系树脂、聚醚砜系树脂、聚酯系树脂(PET系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂等)、聚氯乙烯系树脂、聚苯硫醚系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚酰胺系树脂(所谓的芳纶树脂等)、聚芳酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系聚合物、乙烯醇缩丁醛系聚合物、液晶聚合物等各种树脂材料(典型地为塑料材料)、氧化铝、氧化锆、碱性玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、碳等无机材料等。此处公开的粘合片可以粘贴于由上述材料构成的构件(例如光学构件)而使用。
作为此处公开的粘合片的粘贴对象的构件、材料(对于双面粘合片,为至少一者的被粘物)可以由折射率高于通常的丙烯酸系粘合剂的材料形成。被粘物材料的折射率例如为1.50以上,其中也有折射率为1.55以上或1.58以上的被粘物材料,进而也存在折射率为1.62以上(例如1.66左右)的材料。这种高折射率的被粘物材料典型地为树脂材料。更具体而言,可以为PET等聚酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、芳纶树脂、聚苯硫醚系树脂、聚碳酸酯系树脂等。对于这样的材料,能够优选发挥使用此处公开的粘合片的效果(以折射率差为原因的光线的反射抑制)。上述被粘物材料的折射率的上限例如为1.80以下,可以为1.70以下。此处公开的粘合片可以优选以粘贴于如上所述的高折射率的被粘物(例如构件)的方式使用。作为这种被粘物的适宜例,可列举出折射率为1.50~1.80(优选为1.55~1.75、例如1.60~1.70)的树脂薄膜。上述折射率可以利用与粘合剂的折射率同样的方法进行测定。
作为粘合片的粘贴对象的构件、材料(对于双面粘合片,为至少一者的被粘物)可以具有透光性。在这种被粘物中,容易得到由此处公开的技术带来的效果(被粘物与粘合片的界面处的光线反射的抑制)的优点。上述被粘物的总透光率例如高于50%,可以优选为70%以上。在一些优选方式中,上述被粘物的总透光率为80%以上,更优选为90%以上,可以为95%以上(例如95~100%)。此处公开的粘合片可以优选以粘贴于总透光率为规定值以上的被粘物(例如光学构件)的方式使用。上述总透光率按照JIS K 7136:2000,使用市售的透射率计进行测定。作为透射率计,使用村上色彩技术研究所制的商品名“HAZEMETERHM-150”或其相当品。
在一些优选方式中,粘贴粘合片的被粘物(例如构件)可以具有上述折射率、且具有上述总透光率。具体而言,此处公开的粘合片可以优选以粘贴于折射率为1.50以上(例如1.55以上、1.58以上、1.62以上、1.66左右等)、且总透光率高于50%(例如70%以上、优选为80%以上、更优选为90%以上、进一步可以为95%以上)的被粘物、例如构件的方式使用。在粘贴于这种构件的方式中,可特别优选地发挥由此处公开的技术带来的效果。
作为优选用途的一例,可列举出光学用途。更具体而言,例如,作为用于贴合光学构件的用途(光学构件贴合用)、上述光学构件所使用的制品(光学制品)的制造用途等的光学用粘合片,可以优选使用此处公开的粘合片。
上述光学构件是指具有光学特性(例如偏光性、光折射性、光散射性、光反射性、透光性、光吸收性、光衍射性、旋光性、视觉辨识性等)的构件。作为上述光学构件,只要是具有光学特性的构件就没有特别限定,例如可列举出构成显示装置(图像显示装置)、输入装置等设备(光学设备)的构件或这些设备中使用的构件,例如可列举出偏光板、波长板、相位差板、光学补偿薄膜、亮度提高薄膜、导光板、反射薄膜、防反射薄膜、硬涂(HC)薄膜、冲击吸收薄膜、防污薄膜、光致变色薄膜、调光薄膜、透明导电薄膜(ITO薄膜)、外观薄膜、装饰薄膜、表面保护板、棱镜、透镜、滤色器、透明基板、进一步层叠有这些的构件(有时将它们统称为“功能性薄膜”。)等。需要说明的是,上述“板”和“薄膜”各自包含板状、薄膜状、片状等形式,例如,“偏光薄膜”包括“偏光板”、“偏光片”等,“导光板”包括“导光薄膜”、“导光片”等。另外,上述“偏光板”包括圆偏光板。
作为上述显示装置,例如可列举出液晶显示装置、有机EL(电致发光)显示装置、微LED(μLED)、迷你LED(miniLED)、PDP(等离子体显示面板)、电子纸等。另外,作为上述输入装置,可列举出触摸面板等。
作为上述光学构件,没有特别限定,例如、可列举出由玻璃、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、金属薄膜等形成的构件(例如片状、薄膜状、板状的构件)等。需要说明的是,本说明书中的“光学构件”也包括保持显示装置、输入装置的视觉辨识性并承担装饰、保护的作用的构件(外观薄膜、装饰薄膜、表面保护薄膜等)。
此处公开的技术例如可以优选用于将具有光的透射、反射、扩散、波导、集光、衍射等的1种或2种以上功能的薄膜、荧光薄膜等光学薄膜接合于其它光学构件(可以是其它光学薄膜。)。其中,在具有光的波导、集光、衍射的至少1种功能的光学薄膜的接合中,理想的是接合层的体积整体为高折射率,可以成为此处公开的技术的优选应用对象。
此处公开的粘合剂例如可以优选用于导光薄膜、扩散薄膜、荧光薄膜、调色薄膜、棱镜片、透镜状薄膜、微透镜阵列薄膜等光学薄膜的接合。这些用途中,从光学构件的小型化的倾向、高性能化的观点出发,要求薄型化、光提取效率的提高。作为可应对该需求的粘合剂,可以优选利用此处公开的粘合剂。更详细而言,例如在导光薄膜、扩散薄膜的接合中,通过调整作为接合层的粘合剂层的折射率(例如高折射率化),能够有助于薄型化。在荧光薄膜的接合中,通过适当调整荧光发光体与粘合剂的折射率差,能够提高光提取效率(也可作为发光效率来把握。)。在调色薄膜的接合中,通过以与调色用颜料的折射率差小的方式适当调整粘合剂的折射率,能够降低散射成分、对透光性的提高有贡献。在棱镜片、透镜状薄膜、微透镜阵列薄膜等的接合中,通过适当调整粘合剂的折射率,能够控制光的衍射、对亮度和/或视角的提高有贡献。
此处公开的粘合片优选以粘贴于高折射率的被粘物(可以是高折射率的层、构件等。)的方式使用,能够抑制与上述被粘物的界面反射。以该方式使用的粘合片如上所述,优选与被粘物的折射率差小、且与被粘物的界面处的密合性高。另外,从提高外观的均质性的观点出发,优选粘合剂层的厚度的均匀性高,例如优选粘合面的表面平滑性高。在高折射率的被粘物的厚度较小的情况下(例如为5μm以下、4μm以下、或2μm以下的情况下),从抑制由反射光的干涉造成的着色、颜色不均的观点出发,抑制界面处的反射是特别有意义的。作为这种使用方式的一例,可列举出:在依次具备偏光件、第1相位差层和第2相位差层的带相位差层的偏光板中,用于上述偏光件与上述第1相位差层的接合和/或上述第1相位差层与上述第2相位差层的接合的方式。
另外,此处公开的粘合片适合于高折射率化,因此可以优选以粘贴于光半导体等的发光层(例如主要由无机材料构成的高折射的发光层)的方式使用。通过减小发光层与粘合剂层的折射率差,能够抑制它们的界面处的反射、提高光提取效率。以该方式使用的粘合片优选具备高折射率的粘合剂层。另外,从提前防止因水分造成的自发光元件的劣化的观点出发,优选粘合剂层的吸水率低,例如为约1.0%以下是适当的,优选为0.7%以下,更优选为0.5%以下(例如低于0.5%),可以为0.4%以下,可以为0.3%以下,可以为0.2%以下,也可以为0.1%以下。粘合剂层的吸水率的下限没有特别限制,从与粘合特性的兼顾等实用上的观点出发,例如可以为0.01%以上,可以为0.05%以上,可以为0.1%以上,也可以为0.15%以上。从亮度提高的观点出发,粘合片优选为低着色。这从抑制因粘合片造成的无意的着色的观点出发也可以是有利的。
需要说明的是,本说明书中,自发光元件是指能够通过流通的电流值来控制发光亮度的发光元件。自发光元件可以由单一体构成,也可以由集合体构成。自发光元件的具体例包括发光二极管(LED)和有机EL,但不限定于它们。另外,本说明书中,发光装置是指包含这种自发光元件作为构成要素的装置,该发光装置可以包含这种自发光元件作为构成要素。上述发光装置的例子包括作为照明利用的光源模块装置(例如面状发光体模块)、形成了像素的显示装置,但不限定于它们。
另外,上述粘合剂层的吸水率(也称为水分率。)通过以下方法进行测定。
[水分率的测定]
将评价对象的粘合剂层与配置在其一个面和另一个面上的2张剥离衬垫一同切出4cm×5cm(面积:20cm2)的尺寸,将一个面上的剥离衬垫去除,贴合于预先称量的铝箔。接着,将粘合剂层的另一个面上的剥离衬垫,投入温度60℃、相对湿度90%的恒温恒湿槽,72小时后取出。对粘合剂层与铝箔层叠而成的试验片进行称量后,使用具备加热气化装置(三菱化学Analytech VA-200型)的水分计(三菱化学Analytech CA-200型),通过卡尔费歇尔电量滴定法,在以下的条件下测定水分率。
阳极液:AQUAMICRON AKX(三菱化学制)
阴极液:AQUAMICRON CXU(三菱化学制)
加热气化温度:150℃
此处公开的粘合剂可以在用作照相机、发光装置等的构成构件的微透镜及其它透镜构件(例如,构成微透镜阵列薄膜的微透镜、照相机用微透镜等透镜构件)中优选作为覆盖透镜面的涂布层、同与上述透镜面相对的构件(例如,具有与透镜面对应的表面形状的构件)的接合层、填充在上述透镜面与上述构件之间的填充层等使用。此处公开的粘合剂适合于高折射率化,因此即使是高折射率的透镜(例如,由高折射率树脂构成的透镜、具有高折射率树脂制的表面层的透镜),也能够降低与该透镜的折射率差。这从上述透镜和具备该透镜的制品的薄型化的观点出发是有利的,对像差的抑制、阿贝数的提高也有贡献。此处公开的粘合剂例如通过填充在适当的透明构件的凹部或空隙中的形式,也能够将其自身用作透镜树脂。
作为使用此处公开的粘合片贴合光学构件的方式,没有特别限定,例如可以是(1)借助此处公开的粘合片将光学构件彼此贴合的方式、(2)借助此处公开的粘合片将光学构件贴合于除光学构件以外的构件的方式,也可以是(3)此处公开的粘合片为包含光学构件的形式、且将该粘合片贴合于光学构件或除光学构件以外的构件的方式。需要说明的是,上述(3)的方式中,包含光学构件的形式的粘合片例如可以是支承体为光学构件(例如光学薄膜)的粘合片。这种包含光学构件作为支承体的形式的粘合片也可以作为粘合型光学构件(例如粘合型光学薄膜)来把握。另外,此处公开的粘合片为具有支承体的类型的粘合片、且使用上述功能性薄膜作为上述支承体的情况下,此处公开的粘合片也可以作为在功能性薄膜的至少单面侧具有此处公开的粘合剂层的“粘合型功能性薄膜”来把握。
如上所述,根据此处公开的技术,提供一种层叠体,其具备此处公开的粘合片、以及粘贴有该粘合片的构件。粘贴有粘合片的构件可以具有上述被粘物材料的折射率。另外,粘合片的折射率与构件的折射率之差(折射率差)可以是上述被粘物与粘合片的折射率差。关于构成层叠体的构件,如作为上述构件、材料、被粘物进行的说明所述,因此不再重复说明。
根据以上的说明和以下的实施例可理解,由本说明书公开的事项包括以下的内容。
〔1〕一种粘合剂组合物,其用于形成包含丙烯酸系聚合物的粘合剂,
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有:含芳香环的单体(A1)、以及具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2),
上述单体成分中,上述含芳香环的单体(A1)的含量为75重量%以上且99重量%以下,上述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量为1重量%以上且25重量%以下。
〔2〕根据上述〔1〕所述的粘合剂组合物,其中,上述含芳香环的单体(A1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度为10℃以下的单体。
〔3〕一种粘合剂组合物,其用于形成包含丙烯酸系聚合物的粘合剂,
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有含芳香环的单体(A1),
上述单体成分中,上述含芳香环的单体(A1)的含量高于70重量%且低于100重量%,
上述含芳香环的单体(A1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度为10℃以下(优选为5℃以下)的含芳香环的单体。
〔4〕根据上述〔3〕所述的粘合剂组合物,其中,上述单体成分还含有具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)。
〔5〕根据上述〔4〕所述的粘合剂组合物,其中,上述单体成分中,上述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量为1重量%以上且低于30重量%。
〔6〕根据上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述含芳香环的单体(A1)包含在1分子内具有2个以上的芳香环的单体。
〔7〕根据上述〔6〕所述的粘合剂组合物,其中,上述在1分子内具有2个以上的芳香环的单体包含具有2个芳香环借助连接基团而键合的结构部分的单体。
〔8〕根据上述〔1〕~〔7〕中任一项所述的粘合剂组合物,其还包含交联剂。
〔9〕根据上述〔1〕~〔8〕中任一项所述的粘合剂组合物,其还包含高折射率颗粒。
〔10〕一种粘合剂,其由上述〔1〕~〔9〕中任一项所述的粘合剂组合物形成。
〔11〕一种粘合剂,其包含丙烯酸系聚合物,
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有含芳香环的单体(A1),
上述单体成分中,上述含芳香环的单体(A1)的含量高于70重量%且低于100重量%,
所述粘合剂满足以下条件中的至少一者:
(a)25℃下的储能模量G’(25)低于200kPa;以及
(b)50℃下的储能模量G’(50)低于40kPa。
〔12〕一种粘合剂,其包含丙烯酸系聚合物,
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有含芳香环的单体(A1),
上述单体成分中,上述含芳香环的单体(A1)的含量高于70重量%且低于100重量%,
上述含芳香环的单体(A1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度为10℃以下(优选为5℃以下)的含芳香环的单体。
〔13〕根据上述〔11〕或〔12〕所述的粘合剂,其中,上述单体成分还含有具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)。
〔14〕根据上述〔13〕所述的粘合剂,其中,上述单体成分中,上述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量为1重量%以上且低于30重量%。
〔15〕一种粘合剂,其包含丙烯酸系聚合物,
构成上述丙烯酸系聚合物的单体成分含有:含芳香环的单体(A1)、以及具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2),
上述单体成分中,上述含芳香环的单体(A1)的含量为75重量%以上且99重量%以下,上述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量为1重量%以上且25重量%以下。
〔16〕根据上述〔11〕和〔13〕~〔15〕中任一项所述的粘合剂,其中,上述含芳香环的单体(A1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度为10℃以下的单体。
〔17〕根据上述〔11〕~〔16〕中任一项所述的粘合剂,其中,上述含芳香环的单体(A1)包含在1分子内具有2个以上的芳香环的单体。
〔18〕根据上述〔17〕所述的粘合剂,其中,上述在1分子内具有2个以上的芳香环的单体包含具有2个芳香环借助连接基团而键合的结构部分的单体。
〔19〕根据上述〔11〕~〔18〕中任一项所述的粘合剂,其折射率高于1.570。
〔20〕根据上述〔12〕~〔19〕中任一项所述的粘合剂,其满足以下条件中的至少一者:
(a)25℃下的储能模量G’(25)低于200kPa;以及
(b)50℃下的储能模量G’(50)低于40kPa。
〔21〕根据上述〔11〕~〔20〕中任一项所述的粘合剂,其还包含高折射率颗粒。
〔22〕一种粘合剂组合物,其用于上述〔11〕~〔21〕中任一项所述的粘合剂的制作。
〔23〕一种粘合片,其包含由上述〔11〕~〔21〕中任一项所述的粘合剂构成的粘合剂层。
〔24〕根据上述〔23〕所述的粘合,其中,上述粘合剂层的雾度值为1.0%以下。
〔25〕一种带粘合片的光学构件,其包含:上述〔23〕或〔24〕所述的粘合片、以及接合于该粘合片的一个表面的光学构件。
实施例
以下对本发明相关的一些实施例进行说明,但并非意在将本发明限定为该具体例所示的范围。需要说明的是,在以下的说明中,表示使用量、含量的“份”和“%”如果没有特别说明则为重量基准。
《实验例1》
<例1>
(丙烯酸系聚合物溶液的制备)
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管和冷凝器的四口烧瓶中投入作为单体成分的丙烯酸间苯氧基苄酯(共荣社化学株式会社制、商品名“LIGHT ACRYLATE POB-A”、折射率:1.566、均聚物的Tg:-35℃。以下简称为“A1-a”。)99.0份和丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)1.0份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.2份、以及作为聚合溶剂的乙酸乙酯150份,一边缓慢搅拌一边导入氮气,将烧瓶内的液温保持在60℃进行6小时聚合反应,制备丙烯酸系聚合物P1的溶液(40%)。上述丙烯酸系聚合物P1的基于上述单体成分的组成的Tg(即TgT)为-35℃,基于含芳香环的单体的组成的Tg(即TgA1)为-35℃。
(粘合剂组合物的制备)
将上述丙烯酸系聚合物P1的溶液(40%)利用乙酸乙酯稀释为20%,向该溶液500份(不挥发成分100份)加入作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(东曹株式会社制、商品名“Coronate HX”、3官能异氰酸酯化合物)的1%乙酸乙酯溶液10份(不挥发成分0.1份)、作为交联延迟剂的乙酰丙酮2份、作为交联催化剂的乙酰丙酮铁的1%乙酸乙酯溶液1份(不挥发成分0.01份)并搅拌混合,制备丙烯酸系粘合剂组合物C1。
(粘合片的制作)
将上述制备的丙烯酸系粘合剂组合物C1涂布在单面实施了有机硅处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜R1(厚度50μm)的有机硅处理面上,以130℃加热2分钟,形成厚度20μm的粘合剂层。接着,在上述粘合剂层的表面贴合单面实施了有机硅处理的PET薄膜R2(厚度25μm)的有机硅处理面。如此操作,得到由上述粘合剂层形成的无基材双面粘合片S1。粘合片S1的双面被PET薄膜(剥离衬垫)R1、R2保护。
<例2~例12>
将单体成分的组成变更为如表1所示,除此之外,与例1中的丙烯酸系聚合物溶液的制备同样地制备例2~例12的丙烯酸系聚合物P2~P12的溶液。丙烯酸系聚合物P3的Mw为40万。
分别使用丙烯酸系聚合物P2~P12的溶液代替丙烯酸系聚合物P1的溶液,除此之外,与例1中的粘合剂组合物的制备同样地制备例2~例12的丙烯酸系粘合剂组合物C2~C12。
分别使用丙烯酸系粘合剂组合物C2~C12代替丙烯酸系粘合剂组合物C1,除此之外,与例1中的粘合片的制作同样地制作例2~例12的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S2~S12。
<例13>
将溶剂从乙酸乙酯变更为甲乙酮(MEK),除此之外,与例3同样地制备丙烯酸系聚合物P13(单体原料的组成与例3同样为A1-a/4HBA=95.0/5.0)的溶液和丙烯酸系粘合剂组合物C13,制作粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)。丙烯酸系聚合物P13的Mw为48万。
需要说明的是,表1所示的单体成分的组成中,“A1-b”表示丙烯酸1-萘基甲酯(共荣社化学株式会社制、商品名“LIGHT ACRYLATE NMT-A”、折射率:1.595、均聚物的Tg:31℃),HEA表示丙烯酸2-羟基乙酯、BA表示丙烯正丁酯、2EHA表示丙烯酸2-乙基己酯。
<折射率的测定>
针对各例的粘合剂层(无基材双面粘合片),以测定波长589nm、测定温度25℃的条件,使用阿贝折射计(ATAGO公司制、型号“DR-M4”)测定折射率。
<雾度值的测定>
使用将各例的粘合剂层贴合于无碱玻璃(厚度0.8~1.0mm、总透光率92%、雾度0.4%)而得到的试验片,使用雾度计(村上色彩技术研究所制“HM-150”)测定雾度。将从测定值减去上述无碱玻璃的雾度(0.4%)而得到的值作为粘合剂层的雾度。
<储能模量G’的测定>
层叠各例的粘合剂层而使厚度为约1.5mm,将其作为测定用样品。使用RheometricScientific公司制“Advanced Rheometric Expansion System(ARES)”,通过以下的条件进行动态粘弹性测定。根据测定结果读取25℃和50℃下的储能模量G’。
[测定条件]
变形模式:扭转
测定频率:1Hz
升温速度:5℃/分钟
形状:平行板
Figure BDA0003861384400000601
将得到的结果示于表1。
[表1]
表1
Figure BDA0003861384400000611
如表1所示,构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(A1)的含量多的例1~9和例12、13的粘合剂层与例10、11相比,显示了明显高的折射率。在聚合溶剂不同的例3与例13的对比中,光学特性为同等,另一方面,关于储能模量,例13有略微降低的倾向。另外,关于利用差示扫描量热计(DSC)测定的Tg,与例3相比,例13略低。
<剥离强度的测定>
针对上述制作的一些粘合片,进一步测定对玻璃板的剥离强度。即,在23℃、50%RH的测定环境下,从粘合片的一个面将剥离衬垫剥离,贴合厚度50μm的PET薄膜进行衬里后,切成宽25mm、长100mm的尺寸,将其作为试验片。从试验片将另一面的剥离衬垫剥离,在作为被粘物的碱性玻璃板(松浪硝子工业株式会社制、厚度1.35mm、青板磨边品)的表面,使2kg的辊往返1次进行压接。将其在该环境下放置30分钟后,使用万能拉伸压缩试验机,按照JIS Z 0237:2000,以拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件测定剥离强度(粘合力)[N/25mm]。作为万能拉伸压缩试验机,使用Minebea公司制的“拉伸压缩试验机、TG-1kN”。
[表2]
表2
Figure BDA0003861384400000621
根据表2所示的例3~5(单体成分中的单体(A1)的含量均为95%。)的对比可知,通过对均聚物的Tg相对低的单体A1-a组合使用均聚物的Tg相对高的单体A1-b,能够抑制储能模量G’的上升,并且进一步实现高折射率。
《实验例2》
<例14>
相对于丙烯酸系聚合物的溶液所含的丙烯酸系聚合物100份,进一步加入0.5份二乙二醇二苯甲酸酯(添加剂),除此之外,与例13中的粘合剂组合物的制备同样地制备本例的粘合剂组合物C14。使用粘合剂组合物C14代替粘合剂组合物C13,除此之外,与例13中的粘合片的制作同样地制作本例的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S14。
<例15~例33>
将添加剂的种类和相对于丙烯酸系聚合物100份的使用量(phr;per hundredresin)变更为如表3所示,除此之外,与例14中的粘合剂组合物的制备同样地制备例15~例33的粘合剂组合物C15~C33。分别使用粘合剂组合物C15~C33代替粘合剂组合物C14,除此之外,与例14中的粘合片的制作同样地制作例15~例33的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S15~S33。
此处,在例33中,作为添加剂使用的流平剂为如下所述地合成的聚合物(B)。即,将乙酸乙酯101.15份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)40份、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)20份、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA)20份、官能团当量900g/mol的含聚有机硅氧烷骨架的甲基丙烯酸酯单体(商品名:X-22-174ASX、信越化学工业株式会社制)8.7份、官能团当量4600g/mol的含聚有机硅氧烷骨架的甲基丙烯酸酯单体(商品名:KF-2012、信越化学工业株式会社制)11.3份、以及作为链转移剂的硫代甘油0.8份投入具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷凝器和滴液漏斗的四口烧瓶中。然后,在70℃下、氮气氛下搅拌30分钟后,投入作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.2份,在70℃下反应3小时。接着在80℃下搅拌30分钟后,进一步投入AIBN 0.1份,在80℃下反应2小时。然后,进一步投入AIBN 0.05份,在80℃下反应2小时,得到聚合物(B)。得到的聚合物(B)的Mw为20000。
针对由各例得到的粘合片,与实验例1同样地测定折射率、剥离强度和储能模量G’。将其结果与各添加剂的折射率一同示于表3。
[表3]
表3
Figure BDA0003861384400000631
如表3所示,确认到例14~例32中使用的添加剂均作为至少降低储能模量G’(25)的增塑化材料有效地发挥作用。二乙二醇二苯甲酸酯和磷酸三苯酯(三苯基磷酸酯)尤其显示了高增塑化效果。另外,在将粘合剂组合物涂覆至剥离衬垫R1时的目视观察中,对于添加了流平剂的例33,与例13相比有缩孔、不均的产生受到抑制的倾向,确认到通过该流平剂而提高粘合剂层的均质性的效果。需要说明的是,除了将溶剂由MEK变更为乙酸乙酯以外分别与例15~例17同样地制作粘合片并同样地进行了评价,结果使用MEK作为溶剂的例15~例17的粘合片与使用乙酸乙酯作为溶剂的对应的粘合片相比,光学特性和剥离强度为同等,但储能模量有略微降低的倾向。
以上对本发明的具体例进行了详细说明,但这些只是例示,不限定权利要求的保护范围。权利要求的保护范围中记载的方案包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更而成者。
附图标记说明
1、2、3 粘合片
10 支承基材
10A 第1面
10B 第2面
21 粘合剂层、第1粘合剂层
21A 粘合面、第1粘合面
21B 粘合面
22 第2粘合剂层
22A 第2粘合面
31、32 剥离衬垫

Claims (10)

1.一种粘合剂组合物,其用于形成包含丙烯酸系聚合物的粘合剂,其中,
构成所述丙烯酸系聚合物的单体成分含有:含芳香环的单体(A1)、以及具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2),
所述单体成分中,所述含芳香环的单体(A1)的含量为75重量%以上且99重量%以下,所述具有羟基和羧基中的至少一者的单体(A2)的含量为1重量%以上且25重量%以下。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,所述含芳香环的单体(A1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度为10℃以下的单体。
3.根据权利要求1或2所述的粘合剂组合物,其中,所述含芳香环的单体(A1)包含在1分子内具有2个以上的芳香环的单体。
4.根据权利要求3所述的粘合剂组合物,其中,所述在1分子内具有2个以上的芳香环的单体包含具有2个芳香环借助连接基团而键合的结构部分的单体。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的粘合剂组合物,其还包含交联剂。
6.一种粘合剂,其由权利要求1~5中任一项所述的粘合剂组合物形成。
7.根据权利要求6所述的粘合剂,其折射率高于1.570。
8.根据权利要求6或7所述的粘合剂,其满足以下条件中的至少一者:
(a)25℃下的储能模量G’(25)低于200kPa;以及
(b)50℃下的储能模量G’(50)低于40kPa。
9.一种粘合片,其包含由权利要求6~8中任一项所述的粘合剂构成的粘合剂层。
10.根据权利要求9所述的粘合片,其中,所述粘合剂层的雾度值为1.0%以下。
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